Проект "Учебные модули по дисциплине “Физика”"

Министерство образования и науки Пермского края ГБПОУ «Кизеловский политехнический техникум» Учебные модули по учебной дисциплине “Физика” Составитель: А.П.Архипова 2016 1 Рассмотрено и одобрено  на заседании цикловой комиссии « ___ » _________________ 20 ___ г. Председатель __________________ «УТВЕРЖДАЮ» Зав. филиалом ________________________________ « ___ » __________________ 20 ___ г. Учебные   модули   дисциплины  ФИЗИКА  разработаны   на   основе   Федерального государственного образовательного стандарта и рабочей  программы  по специальностям, (профессиям)   технического профиля.   Система учебных занятий по физике с помощью УМ   служит     для   эффективности   формирования   учебно­познавательной   и профессиональных  компетентностей  и развития УУД обучающихся. Разработчик:  преподаватель физики ГБПОУ «КПТ» Архипова Антонина Петровна  2 СОДЕРЖАНИЕ 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА  2. БЛОЧНО­МОДУЛЬНАЯ   СТРУКТУРА   УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ФИЗИКА  3. УЧЕБНЫЕ МОДУЛИ  4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ  5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ стр. 4 9 10 56 57 Пояснительная записка Приоритетное место среди ключевых компетентностей предоставлено компетентности   в   сфере   самостоятельной   учебно­познавательной 3 деятельности   учащихся,   основанной     на   усвоении   способов   приобретения знаний   из   различных   источников   информации.  Она   является   одной   из основных   составляющих   образовательной   компетентности,   поэтому   её формирование   я   считаю     необходимым   условием   эффективности   учебной деятельности учащихся.          Физика как учебный предмет не может взять на себя целиком задачу формирования   ключевых   компетентностей.   Формирование   ключевых компетентностей  учащихся  может   выступать   как   результат   всего   учебно­ воспитательного   процесса.   Однако,   физика     объективно   обладает потенциальными   возможностями   организации   процесса   обучения, обеспечивающего   развитие   научного,   образного   мышления   и   творческих способностей учащихся. Используя средства физического образования, можно достичь   положительной   динамики   в  формировании  учебно­познавательной компетентности учащихся и развитии УУД:  вызвать интерес к учебе;  повысить мотивацию;   добиться активности на уроке и одновременно обеспечить усвоение  материала;  обеспечить успешность каждого ученика в обучении;  эффективно использовать в работе новые методы и новые педагогические  технологии, способствующие повышению качества образования. В связи с переходом на профильное обучение, возникла необходимость разработки  заданий,  которые   помогут  раскрыть  роль  физики    в  избранной профессии.  Без знаний физики невозможно  осознанно проводить различные технологические   операции   на   производстве.   Знания   по   физике   позволяют грамотно   обращаться   с   производственными   задачами.     Создание   учебных модулей «Физика» позволит систематизировать знания, умения учащихся и наглядно показать роль физики  в будущей профессиональной деятельности. 4 Модульная   система   обучения   предполагает   следующие   подходы   к организации изучения физики: организация самостоятельной работы учащихся на уроке и дома; использование разно уровневых заданий; различные способы самоконтроля   и   взаимоконтроля;   сочетание   групповых   и   индивидуальных способов   работы;   усиление   политехнической   направленности   обучения физике.   Развитию   познавательной   активности   учащихся   и   УУД,     а   также формированию   ключевых   компетенций   во   многом   способствует   правильно организованная проверка усвоенного материала. Отработка модуля ведется каждым   учащимся   в   индивидуальном   темпе.   Прохождение   курса засчитывается лишь тогда, когда учащийся усвоил и отчитался   за каждый модуль курса. Дробление   модуля   на   большое   количество   учебных   элементов способствует   более   глубокому   анализу   содержания   учебного   материала. Задания   и   виды   деятельности   делятся   на   вариативные   и   инвариантные. Инвариантные   задания   выполняют   все   учащиеся   класса   в   обязательном порядке.   К   таким   заданиям   относятся:   совместная   классная   работа, домашняя   работа   с   информационной   картой   и   учебником,   решение   задач, промежуточный   и   итоговый   контроль,   лабораторная   работа,   тест   и   др. Вариативные задания учащиеся выбирают сами и выполняют по желанию. Это могут  быть: реферат, доклад, сочинение, эссе, сообщение о новых открытиях в   науке   и   технике,   проект,   презентация,   кроссворд,   исследование, экспериментальные задачи, игра, занимательные опыты и задачи, интересные сообщения и т.п. Таким   образом,  актуальность   данного   проекта  обусловлена потребностью   государства   в   активном,   самостоятельном,   мобильном, информационно   грамотном,   компетентном   гражданине   общества.   Анализ научной   литературы,   опыт   собственной   практической   деятельности 5 свидетельствуют   о   том,   что   совершенствование   процесса   подготовки учащихся по физике требует решения ряда проблем, связанных: с отсутствием опыта реализации компетентностного подхода в обучении физике;   с   низким   образовательным   уровнем   многих   родителей,   их   асоциальным поведением, компетентностному развитию детей.    что   не   может   способствовать     полноценному Данные   проблемы   влекут   за   собой   следующие   отрицательные последствия: невысокий уровень  успеваемости; отсутствие у учащихся мотивации к обучению;  невысокий уровень общекультурного развития многих  учащихся;  низкие   показатели   продуктивной   учебной   деятельности (исследования, проекты, олимпиады и др.).  Указанные   выше   проблемы,   определившие   актуальность   данного проекта,   обусловили   общую   проблему,   заключающуюся   в   наработке собственного   опыта   (содержания,   методов   и   средств)   эффективного формирования   ключевых   компетентностей   учащихся   в   процессе   обучения физике. Решение этой проблемы составляет цель проекта. Цель   проекта:  создание   условий   для   реализации   ФГОС, способствующих   формированию  ключевых  компетенций   и   развитию   УУД обучающихся. Объект   исследования: деятельность обучающихся.  учебно­познавательная   и   самостоятельная Предмет   исследования:   процесс   формирования   ключевых  компетенций   и УУД  обучающихся при обучении физике.      6 Задачи проекта:  проанализировать научно­педагогическую литературу по данной проблеме; реализовать программу формирования предметной компетентности,  способствующую   повышению мотивации обучения учащихся, устойчивого интереса к физике, активизации познавательной деятельности,  развитию  навыков самообразования и личностного развития обучающихся  средствами предмета; разработать учебные модули по физике Гипотеза  исследования:  формирование   учебно­познавательной   компетентности   обучающихся   в   процессе   обучения   физике   будет эффективным, если обеспечиваются:   организационно­педагогические условия формирования компетентности;  мотивация ученика на познание предмета; включение ученика в самостоятельную познавательную деятельность. взаимодействие   с   лицами,   заинтересованными   в   результате   обучения (методические службы, родители учащихся). Новизна  методической разработки  состоит в том, что для ее реализации   мероприятия,  которые  обеспечивают комплексный   подход   в     выполнении     программных       мероприятий:   разработать   необходимо     логическую     действий,   осуществления; создание методической базы.   структуру           последовательность     их Для   реализации   поставленных   задач   использовался   комплекс методов исследования:  теоретический анализ научно­методической литературы по проблеме проекта; изучение и обобщение педагогического опыта;  наблюдение;  беседа;  мониторинг результатов деятельности обучающихся;  7 анкетирование. Риски:  o нехватка времени; o низкий уровень самостоятельной работы обучающихся; o отсутствие положительной мотивации и устойчивого интереса к предмету. Ожидаемые результаты: o повышение качества знаний по предмету; o создание   положительной   мотивации   к   изучению   физики,   ее   роли   в избранной специальности (профессии); o развитие творческих способностей обучающихся  и осознанных мотивов к изучению  физики; o овладение   умениями   применять   полученные   знания   на   уроках спецдисциплин и производственного обучения Этапы работы над проектом Этапы реализации Сроки реализации Анализ программ и учебников Сентябрь­октябрь 2014 Отбор необходимого предметного материала Ноябрь 2014­ октябрь 2015 Разработка папки­модуля «физика» Январь 2016 – октябрь 2016 Создание КМО для папки­модуля и Ноябрь 2016 – февраль 2017 разработка уроков Апробация данного пособия Сентябрь  2017 – сентябрь 2018 Анализ апробации Октябрь­декабрь 2018 Форма представления результатов Доклады   (отчеты,   выступления)   на   районных   научно­практических конференциях, общеобразовательных школ.   на   районных   семинарах   учителей   физики Проведение   мастер­класса   по   теме   «Компетентностный   подход   в обучении физике». 8 Творческий отчёт преподавателя физики на цикловой комиссии Блочно­модульная структура учебной дисциплины «Физика» Блок 1 Механика 2   Молекулярная   физика   и термодинамика Модуль 1.1 Кинематика 1.2 Динамика  1.3 Силы природе 1.4 Законы сохранения 1.5 Статика 2.1 Основы МКТ 2.2 Температура. Энергия теплового движения молекул. 2.3 Уравнение состояния идеального газа. Взаимные превращения жидкостей и газов. 2.4 Твердые тела.  2.5 Основы термодинамики. 3 Электричество 3.1 Электростатика.  3.3 Законы постоянного  тока. 3.4 Электрический ток в различных средах. 4 Магнетизм 4.1 Магнитное поле  4.3 Электромагнетизм 4.4 Переменный электрический ток 5 Физика колебаний и волн 5.1 Колебательные и волновые процессы 5.2 Интерференция и дифракция 5.3 Взаимодействие электромагнитных волн с веществом 6 Квантовая физика 6.1 Квантовая природа излучения 6.2 Физика атомов и молекул 6.4 Физика атомного ядра 9 7 Эволюция Вселенной  УЧЕБНЫЕ МОДУЛИ  УРОКИ – МОДУЛИ ПО ТЕМЕ «ЗАКОНЫ НЬЮТОНА»  Комплексная дидактическая цель:            Овладение содержанием всех модулей должно обеспечить понимание физических законов движения Ньютона и границ их применимости.            На примерах зависимости ускорения тела от его массы и приложенной к телу силы убедиться в справедливости диалектической точки зрения на вопросы познания природы, формирование целостного представления об основах динамики.       Знать возможности учета и использования в технике законов движения. Учащиеся должны научиться: 1.  Применять законы движения в простейших условиях; 2.    Решать   задачи   на   определение   силы,   ускорения,   скорости   и   пути,   когда   на   тело действует одна или несколько сил (пользоваться методом принципа суперпозици сил); 3.  Выявлять силы, действующие на тело и изображать их на чертеже; 4.  Выражать единицы измерения физических величин в Си.                                     МП  ­  «Законы Ньютона».                                     М0 ­ комплексная дидактическая цель;                                     М1 ­ Первый закон Ньютона;                                     М2 ­  Второй закон Ньютона;                                     М3 ­ Третий закон Ньютона.            Таблица оценок Модуль «Первый закон Ньютона» Фамилия учащегося…………………………………………. № УЭ УЭ2 УЭ3 Сумма баллов Выходной контроль Итоговая оценка 10 Самооценка Преподаватель Преподаватель Преподаватель Листок контроля учащихся Модуль «Первый закон Ньютона» Список учащихся: УЭ2 УЭ3 Сумма баллов Выходной контроль Итоговая оценка Самооценка Преподаватель Преподаватель Преподаватель 1. 2. 3. Модуль «Первый закон Ньютона» Список класса: УЭ2 УЭ3 Сумма баллов Выходной контроль Итоговая оценка Самооценка Преподаватель Преподаватель Преподаватель 1. 2. 3. М 1  «Первый закон Ньютона».                                                                УЭ0 – интегрированная цель;                                                                 УЭ1 – входной контроль;                                    УЭ2 – первый закон Ньютона; изолированные тела;                             инерциальные системы отсчета;                                                                УЭ3 – резюме;                                                                 УЭ4 – выходной контроль. 11 УЭ0 Интегрированная цель. В процессе работы над учебными  элементами учащиеся должны овладеть знаниями: 1.  Под изолированным телом понимают любую материальную  точку, бесконечно удаленную от других объектов во Вселенной.  Абсолютно изолированных тел в природе нет. 2.  В инерциальных системах отсчета выполняется первый закон  Ньютона. Он гласит: «Любое тело, до тех пор, пока оно остается изолированным,  сохраняет свое состояние покоя или равномерного  прямолинейного движения».  3.  ИСО – такие СО, относительно которых скорость  изолированного тела будет оставаться постоянной.          Умениями и навыками: 1.  Описывать второй закон Ньютона в соответствии с обобщенным  планом изучения физического закона. 2.  Применять закон для решения качественных  задач. УЭ1  УЭ2 Входной контроль. Ответьте на вопросы: 1. Что образует систему отсчета? 2. В чем состоит явление инерции? Приведите примеры  движения по инерции Устно в парах   (по 1 вопросу),  взаимопроверка Цель: изучить первый закон Ньютона в соответствии с  обобщенным планом изучения физического закона. Задание 1: 1. Прочтите материал учебника «Первый закон Ньютона». 2. Составьте рассказ о законе по плану.                  (3 балла) 3. Ответьте на вопросы: 1) Что понимают под изолированным телом? Существуют  Взаимопроверк а в группе,  сверка с  образцом   преподавателя. 12 ли в природе изолированные тела? 2) Какие системы отсчета называют инерциальными? Что  можно сказать о скорости изолированного тела  относительно осей такой системы? Устно, отметив  ответы в тексте  параграфа. 3) Почему СО, связанную с Солнцем или Землей можно  считать инерциальной? Задание 2: Рассмотрите на рисунках движение шара по гладкой  горизонтальной поверхности и шар, подвешенный на тонкой  нерастяжимой нити. Индивидуально письменно в  тетрадях.  Сверка с  образцом  преподавателя.  Устно  индивидуально  преподавателю. Письменно в  тетрадях. В  группах сверка  Срисуйте их в тетради и ответьте на вопросы: 1.  Можно ли считать эти шары изолированными телами? 2.  Какие силы действуют на тела? Изобразите их. Чему  равна равнодействующая этих сил? 3.  Что можно сказать о движении этих шаров? Можно ли  описать состояние шаров с помощью первого закона?  Почему?                                                                                     (3 балла)                                   Вопросы для самоконтроля: 1.  №  5 после параграфа.              2.  Почему первый закон Ньютона называют законом  инерции?                                                                               (по 0,5 балла) Задачи для самоконтроля: 1. № 118 (а­в) (Р)       ­ 1 балл 13 2. № 130 (а­в, е)  (Р)       ­  2 балла Резюме. УЭ3 Обратитесь к цели, стоящей в начале модуля. Достигли ли  вы ее? Проверьте себя: 1. На какой вопрос отвечает первый закон Ньютона?     ­ 1  балл В графе «сумма баллов» проставьте общее число баллов  за все УЭ. с образцом у  преподавателя  Устно в парах  друг другу.  Проверка   преподавателя Выходной контроль. УЭ4 Обязательный уровень: 1.  № 117 (Р)   ­  1 балл; Письменно в  тетрадях.   Взаимопроверк а  2.  Может ли тело в одно и то же время в одной СО  сохранять свою скорость, а в другой – изменять? Приведите 2 примера.         ­  1 балл. Уровень, выше обязательного: 1.  При каком условии пароход, плывущий против течения,  будет иметь постоянную скорость?        ­ 2 балла; 2.  № 119  (Р)         ­ 2 балла;                                                                   «5»  ­    14­12  баллов;                                                              «4»  ­     11­9  баллов;                                                               «3»  ­     8­6  баллов. Образец выполнения задания 1 (УЭ2). 1.  Закон сформулирован английским физиком И. Ньютоном. 2.  Первый закон Ньютона выражает связь между внешними воздействиями на тело и его  поведение. 3.   Он гласит: «Любое тело, до тех пор, пока оно остается изолированным, сохраняет  свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения».  14 5.  1) Движение парашютиста с открытым парашютом (внешние воздействия на  парашютиста скомпенсированы – он движется равномерно);  2) Покой парты, стула и т.п. в  классной комнате (по тем же причинам).                        6.  Для описания поведения тел на которые не действуют другие тела или их действия  скомпенсированы: космических станций, автоматических межпланетных станций и т.п. 7.  Закон справедлив в случаях, когда движение рассматривается относительно  инерциальных систем отсчета. Образец выполнения задания 2 (УЭ2).   1.  Шары нельзя считать реальные предметы, изолированными, т.к. это  которые нас окружают. 2.  На шар а) действуют сила тяжести и сила упругости; на шар б) – сила тяжести и сила  натяжения нити (сила упругости). Равнодействующая этих сил равна нулю. 3.  Шар а) движется равномерно и прямолинейно т.к. а = 0 по условию; шар б) покоится.  Силы, действующие на шары скомпенсированы и могут быть описаны первым законом  Ньютона.                                                                                                                                             Задачи для самоконтроля (УЭ2). № 118 (а­в) (Р)       В случаях а) и в) СО будет инерциальной. В остальных случаях – нет. № 130 (а­в, е)  (Р)                                  Выходной контроль.                               Обязательный уровень: № 117 (Р). В случаях б) и д).  15 № 2. Может. 1) Относительно Земли камень покоится, относительно проезжающего мимо  него автомобиля, движущегося равноускоренно – движется с ускорением;               2) Автомобиль,  движущийся равномерно относительно Земли сохраняет свою  скорость, а относительно обгоняющего его другого автомобиля – не сохраняет (движется  равноускоренно). 16 Номер учебного элемента (УЭ) УЭ 0 Учебный модуль         «Второй  и третий законы Ньютона» Название учебного элемента, цель Управление обучением Содержание учебного материала с указанием заданий Рекомендации (формы, методы, контроль, оценка) Изучить второй и  третий закон Ньютона В результате изучения этого модуля вы должны уметь: Формулировать второй и третий законы Ньютона;  Вычислять равнодействующую силу, используя  закон Ньютона в процессе решения задач; Описывать и объяснять физические явления: механическое взаимодействие тел;  Приводить примеры практического использования физических знаний: законов механики для описания  взаимодействия тел; Определять по графику зависимости координаты от времени промежутки времени действия силы; Решать  задачи на применение законов Ньютона. УЭ 1 Второй закон  Ньютона Изучить второй закон  Ньютона Задания для выполнения: 1. Прочитать §11 «Второй закон Ньютона». 2. Записать в тетради формулировку второго закона Ньютона. 1. Устно. 2. Письменно в тетради. 3. Письменно в тетради. 4. Письменно в тетради. 5. Устно (работа по  парам).  Письменно в тетради. 3. Записать математическую формулу второго закона Ньютона (1), (2), (3),  (4). 6. 4. Записать единицы измерения силы. 5. Ответить на вопросы 4, 5 на странице 47 учебника.  6. Выполнить упражнение 11 (1, 2) УЭ 2 Изучить третий закон  Задания для выполнения: 1. Устно. 17 Ньютона Третий закон  Ньютона 1. Прочитать § 12 «Третий закон Ньютона». 2. Записать в тетради формулировку третьего закона Ньютона. 3. Записать математическую формулу третьего закона Ньютона. 4. Ответить на вопросы 1,2, 3 на странице 51 учебника. 5. Выполнить упражнение 12(1, 3) 6. Записать домашнее задание: §11, § 12, вопросы 2. Письменно в тетради 3. Письменно в тетради 4. Устно (работа по парам) 5. Письменно в тетради 6. Письменно в  тетради Контроль: Рефлексия:                    Самооценка     Пара оценивает      Преподаватель      Итоговая УЭ 1 УЭ 2 ФИ учащегося:      Модульная программа блока «Молекулярно­кинетическая теория идеального газа» М1  М2   М3  М4 М5 М6 Модуль «Распределение  молекул  идеального газа по  скоростям» «Температура» «Основное  уравнение МКТ» «Уравнение  Клапейрона­ Менделеева» «Изопроцессы» «Обобщенный  контроль знаний по  теме» Уровни А В С Уровни А В С Уровни А В С Уровни А В С Уровни А В С Уровни А В С 18 ) М Ц Д (   О Э У               ы т н е м е л э   е ы н б е ч У Продолжить  изучение основных  положений МКТ.  Учащиеся  знакомятся с  элементами  статистического  подхода к  исследованию  свойств системы,  состоящие из  большого числа  частиц.  Введение понятий  теплового  равновесия,  температуры,  теплообмена в  газах, связь  температуры и  средней  кинетической  энергии молекул  газа. Формирования  понятия  «идеальный газ».  Вывести основное  уравнение МКТ  газов.  Сформировать  умения объяснять  явления на основе  этой теории. Вывести уравнение  Клапейрона­ Менделеева,  ознакомить с  универсальной  газовой  постоянной,  сформировать  умение решать  задачи. Изучить газовые  законы, научить  графически  изображать  функциональную  зависимость между  параметрами газа.  Завершить  дедуктивный путь  статического  описания газа. Обобщить знания  по теме.  Осуществить  самоконтроль  учебных  достижений,  выявление ошибок  и их коррекцию. 1 Физическая модель  Э У идеального газа. Тепловое  равновесие. Уровень А В С Уровень А В С Модель идеального газа и границы  применимости  модели. Уровень А В С Концентрация  молекул  идеального газа при н.у. (постоянная  Лошмидта) Уровень А В С Определение и  условия  осуществления  процесса. Уровень А В С Выполнение  дифференцированн ых заданий для  выявления уровня  усвоения  содержания всех  19 2 Статистический  Э У метод описания  поведения газа.     Уровень А В С  Температура –  мера средней  кинетической  энергии. Уровень А В С Давление газа с  точки зрения МКТ. Уровень А В С 3 Макроскопические  Э У и  микроскопические  параметры.                   Уровень А В С 4 Макроскопическая  Э У       и  микроскопическая  системы,  распределение  частиц идеального  газа по двум  половинкам. Термодинамическа я шкала  температур. Вывод уравнения  идеального газа. Уровень А В С Уровень В С Абсолютный нуль  температуры. Закон Дальтона. Уровень А В С Уровень В С Уровень А В С 20 учебных элементов  модулей М1 – М5 Уравнение и  формулировка  закона. Уровень А В С Историческая  справка Уровень В С Графическое  изображение  процессов. Уровень А В С Среднее  расстояние между  частицами  идеально газа. Уровень А В С Вывод уравнения  Клапейрона­ Менделеева.  Введение  универсальной  газовой  постоянной.Уровен ь В С Экспериментальная установка для  проверки  уравнения  состояния  идеального газа. Уровень В,С 5 Статистическое  Э У   равновесие. Опыт  Штерна. Связь между  температурными  шкалами. Решение задач. Историческая  справка. Выходной контроль Подведение итогов Экспериментальное исследование  справедливости  законов. Уровень В С Молекулярно­ кинетическое  истолкование  установленной  зависимости. Уровень В С Уровень А В С Уровень В С Выходной контроль Границы  применимости  уравнения  состояния  идеального газа. Уровень А, В, С Уровень В С Уровень А В С   6 Среднее значение  Э У физических  величин. Кривая  распределения  молекул по  скоростям. Скорость  теплового  движения молекул Уровень В С Уровень В С 7 Решение задач Э У Уровень А В Выходной контроль Подведение итогов. Выходной контроль Границы  применимости  изопроцессов. Уровень А В С 8 Выходной контроль Подведение итогов Э У Подведение итогов Решение задач. Подведение итогов                 Э У                           9 Уровень  А В С Выходной  контроль. 21 0 1 Э У Подведение итогов. 22 Информационная карта  учебного модуля    «Закон Кулона» Название модульной программы:   Электродинамика Модуль № 1 Учебный элемент № 1 Учебный подэлемент № 3  Электростатика Заряд и его свойства Закон Кулона Основные тезисы учебного материала Задания с рекомендациями к их Основной   закон   электростатики   был установлен экспериментально Шарлем Кулоном в 1785 г. и носит его имя.  С помощью крутильных весов   (рис.   1)   ученому   удалось   установить,   как взаимодействуют   друг   с   другом   неподвижные заряды.  выполнению Задачи.  1. Два шарика с зарядами q1 = 4 мкКл и q2 = ­6 нКл находятся на расстоянии 40 см друг от друга   в   вакууме.   С   какой   силой взаимодействуют эти заряды? Дано:                  Решение: q1 = 4 мкКл        Запишем закон Кулона: q2 = ­6 нКл                        q│ 1 • q│ │ 2│ ____________      F = k —————— F ­ ?                                            r2                                       4•10 │ 9Кл│ ­6Кл • ­6•10 │ │ ­ Рис. 1 ———————————       F   =     9•109Н•м2  /Кл2 Крутильные   весы   состоят   из   стеклянной палочки,   подвешенной   на   тонкой   упругой проволочке.  На одном  конце  палочки  закреплен маленький металлический  шарик, а на другом – противовес.   Еще   один   металлический   шарик закреплен   неподвижно   на   стержне,   который,   в свою   очередь,   крепится   на   крышке   весов.   При сообщении   шарикам   одноименных   зарядов   они начинают отталкиваться друг от друга. Чтобы их удержать на фиксированном расстоянии, упругую проволочку нужно закрутить на некоторый угол. По   углу   закручивания   проволочки   определяют силу взаимодействия шариков. Закон   Кулона:   Сила   взаимодействия   двух точечных   неподвижных   заряженных   тел   в 23                                                 (4•10­1м) 2    F =  1,35•10­3Н. Ответ: F =  1,35•10­3Н. Решите задачи. 2. Два одинаковых шарика, имеющие равные положительные   заряды,   отталкиваются   в воздухе   с   силой   25,6   Н.   Определить   число недостающих электронов в каждом теле, если расстояние между телами 3 см. Ответ: n = 1013. вакууме   прямо   пропорциональна   произведению модулей   заряда   и   обратно   пропорциональна квадрату расстояния между ними.            q│ 1 • q│ │ 2│ F = k —————,                    r2 где   k   –   коэффициент   пропорциональности, численно равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины в вакууме. Его значение зависит от выбора системы единиц.              F • r2 k = —————,    k = 9 • 109 Н • м2 /Кл2.         q│ 1 • q│ │ 2     │ Вместо   коэффициента   k   часто   применяется другой коэффициент, называемый электрической постоянной: ε0 = 1/ 4 k = 8,85 • 10 π ­12 Кл2 / Н • м2. Тогда закон кулона будет записан так:            q│ 1 • q│ │ 2│ F =  ——————             4πε0  r2 Если заряды находятся не в вакууме, а какой­ либо среде, то закон Кулона имеет вид:            q│ 1 • q│ │ 2 │                              q │ 1 • q│ │ 2│ F = k ——————   или     F =  ——————,               rε 2                                             4πεε0 r2 ε где   ­ диэлектрическая проницаемость среды, показывающая   во   сколько   раз   сила взаимодействия зарядов в вакууме больше силы взаимодействия   тех   же   самых   зарядов   данной среде. 3. Два одинаковых шарика с зарядами q1 = 4 мкКл и  q2 = ­4,8 мкКл, находящиеся на расстоянии 20 см друг от друга, привели в соприкосновение, а   затем   развели   на   прежнее   расстояние.   Во сколько   раз   уменьшилась   сила   их взаимодействия? Ответ: Сила взаимодействия уменьшилась в 120 раз. 4.   Два   одинаковых   точечных   заряда взаимодействуют в вакууме на расстоянии 27 см с такой же силой, как в воде на расстоянии 3   см.   Определите   диэлектрическую проницаемость воды. Ответ:  ε  = 81. Решите задачи. 5.   Два   шарика   массой   по   1,5   г   каждый, подвешенные   в   одной   точке   на   шелковых нитях,   после   сообщения   им   одинаковых отрицательных зарядов разошлись на угол 90° таким   образом,   что   расстояние   между   ними оказалось   равным   10   см.   Определите   число избыточных электронов на каждом шарике. Ответ: n = 2,5•1012. 6.   В   вершинах   равностороннего треугольника   со   стороной   2   см   находятся одинаковые одноименные заряды по 0,4мкКл. Найдите   направление   действующей   на результирующей   силы, каждый из них. значение   и   Силы   взаимодействия   двух   неподвижных точечных   заряженных   тел   направлены   вдоль прямой, соединяющей эти тела. Ответ: F = 3,6 Н. 24 \                    →                                               →                F 1,2   +                             +      F 2,1                                           r Принцип суперпозиции:  сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов q1  и q2  не изменяется при появлении около них третьего заряда q3, четвертого q4 и т. д.                                              → →                       → Силы взаимодействия F 1,2 , F 1,3 , … F 1,n заряда q1 с каждым из зарядов q2 , q3 , …qn определяется по   закону   Кулона,   а   результирующая   сила взаимодействия является геометрической суммой векторов сил взаимодействия заряда q1 с каждым из этих зарядов. → →              →                →                 F 1 = F 1,2 + F 1,3 + …+ F 1,n    ,        → где F 1 – сила, действующая на первый заряд со стороны других.            q2 < 0                      →                                 →                             F2,1                             F 3,1                                                              q3 > 0                                                                                 →                                    F 1,2                     →                                            F 1                  q1> 0                                      → 25 F 1,3 Задание: Прочитайте § 89­90. Модульный урок «Решение задач на закон Кулона» №,  учебного элемента 1 УЭ­0 Учебный материал с указанием заданий Рекомендации по выполнению заданий, 2 оценка.  3 Цель урока: В процессе работы над учебными  элементами вы научитесь решать задачи с  использованием закона Кулона.  Внимательно прочитайте  цель урока Выберите один из уровней  контроля и  самостоятельно  выполните.  Контроль преподавателя Ваша оценка__________ Выясните в чем сходство и в чем различие закона  Кулона и всемирного тяготения. При каких условиях применим закон Кулона.  Входной контроль.  УЭ­1 Цель: Проверить усвоение закона Кулона, умение  решать качественные задачи. Выполните работу: 1­й уровень 1. Как зависит сила взаимодействия точечных  зарядов от расстояния между ними? Как изменится  сила, если расстояние между зарядами увеличим в  два раза? (5 б) 2. Определите силу взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов по 1мкКл, находящихся на  расстоянии 30 см друг от друга. (5 б) 2­й уровень 1. Сила взаимодействия 2­х одинаковых точечных  зарядов, находящихся на расстоянии 0,5 м, равна 3,6 Н. Найдите величины этих зарядов (6 б). 26 УЭ­2                                В чем заключается физический смысл коэффициента  k в законе Кулона? Определите границы  применимости этого закона. (5 б) Цель: Научиться решать графические,  количественные и качественные задачи с  использованием закона Кулона.  Внимательно слушай  объяснения  преподавателя.  Реши задачи по образцу вместе с классом. Задача № 1. Куда направлена кулоновская сила ,  действующая на положительный точечный заряд,  помещенный в вершине  С равностороннего  треугольника, в углах которого находятся заряды  +q , +q? (Решение дается на доске) Задача № 2. По данным рис. 1 определить значение  равных между собой точечных электрических  зарядов, помещенных в воду. Диэлектрическая  проницаемость воды равна 81, F1= F2= 10 Н, r = 10 см  (решение дается на доске).  Задача № 3. Согласно классической модели атома  водорода, электрон вращается вокруг протона по  круговой орбите радиусом r = 5,3 • 10­11. Найдите  силы кулоновского и гравитационного притяжений.  Сравните эти силы (решение показывается на доске). Индивидуальная работа. (Задачи решаем в системе  СИ). Для перевода единиц пользуйся таблицей. Внимательно слушай  выступления товарищей и  прими участие. Ваша оценка_______. Работа в группе или в  паре. Правильность решения  проверяем по карточке,  данной преподавателем. Взаимоконтроль. Прими участие в обсуждении задачи № 3: ­ укажите сходства закона Кулона и всемирного  тяготения (1 б) ­ укажите, в чем различие этих законов. (1 б) ­ всем ли частицам свойственно гравитационное  взаимодействие? (1 б) Ваша оценка. №1________ №2________ №3________    ­ всем ли частицам свойственно электромагнитное  взаимодействие? (1 б) УЭ­3 Выдели алгоритм решения задач на закон Кулона. Индивидуальная работа.  Контроль преподавателя. Ваша оценка_________ 27 (мах – 4 б) Цель: Самостоятельно реши подобные задачи.  1. Задача № 683 Р стр. 88 (5 б) 2. Задача № 682 Р стр. 88 (5 б) 3. Задача № 681 Р. Стр.88 (5 б) УЭ­4 (При решении задач пользуйся таблицей “приставки  для образования десятичных кратных и дольных  единиц”)                         УЭ­5   Выходной контроль. Цель: Проверить умения решать задачи по данной теме.  1­й уровень Задача №1. Куда направлена сила, действующая на  отрицательный заряд, помещенный в вершине С  равностороннего треугольника, в углах которого  находятся заряды ­q и +q. (4 б ) Работай вместе с группой.   2­й уровень Задача № 2. Два точечных заряда находятся в  парафине на расстоянии 20 см. На каком расстоянии  они должны находиться в воздухе, чтобы сила  взаимодействия между ними не изменилась?  парафина =2,1;  воды = 1; (6 б) Выбери д/з  Подведение итогов урока: 1.Оцените свою работу. Просуммируйте все  полученные баллы. Заполните карточку учета  карандашом.  2. Прочитайте цель урока. Достигли ли вы цели  урока? В какой степени? Что осталось непонятным? 3. Выберите д/з. ­ Если вы работали на уроке успешно, решите задачи: № 684 Р. Сб. задач. 28 ­ Если на уроке получили оценки “4”, “3”, то  повторите §24–25. ­ Если на уроке часто ошибались, то проработайте  материал модуля еще раз. Карта учета знаний и умений Номер УЭ УЭ ­1 УЭ­2 УЭ ­3 УЭ­4 (№2) УЭ­4 (№4) УЭ­4 (7) Общий Оценка балл Количество баллов                 Критерии оценок: Если вы набрали баллов от 35 до 40, то ставится оценка – “5” ( 87,5–100%); _______________ от 30 до 34, то ставите оценку – “4” ( 75–87%); _______________ от 16 до 29, то ставите оценку – “3” (40–74%). Учебный модуль     Законы постоянного тока УЭ ­1 Цифровой диктант 1. Ядро состоит из электронов. 2. Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц. 3. На электростанциях электрический ток получают с помощью генераторов. 4. Сопротивление проводника зависит от рода вещества, длины проводника, и площади  поперечного сечения. 5. Электроскоп – простейший прибор для обнаружения электрических зарядов. 6. Хорошие проводники электричества – медь, графит, резина, шёлк. 7. Частицу, имеющую самый маленький заряд, назвали электроном. 29 8. Атом имеет положительный заряд. 9. Источники тока: лампы, плитки, электродвигатели. 10. 1МОм = 100 Ом.   УЭ­2                                                                Физические величины Физическая Напряжение Сила Сопротивление Работа Мощность величина обозначение U тока I формула U = A/ q I = q/t R А R = ρ l/s A=UIt Р P=A/t P=UI чем  вольтметр амперметр омметр счетчик ваттметр измеряется УЭ­ 4                                                       Кроссворд Ответы: 1) Вольтметр 2) Ватт 3) Вольт 4) Свинец 5) Ключ 6) Длина 7) Джоуль Получилось слово: ОТЛИЧНО УЭ­ 3                         Алгоритм проверки решения расчетных задач 1. Правильно записано «Дано». 2. Правильно произведен перевод единиц. 3. Правильно записана (ы) формула(ы). 4. Правильно произведены вычисления. 5. Правильно записан ответ задачи. 6. За каждый правильно выполненный элемент решения поставьте 1 балл, подсчитайте  сумму баллов, запишите его на полях тетради и обведите в кружок.  Лист контроля 30 Ф.И. __________________________________________________ Вопросы Итого  баллов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Учебный  элемент УЭ­1  УЭ­2  УЭ­3  УЭ­4 Оценка Модуль     «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»  Ведущие идеи данного модуля: 1.Идеи близкодействия и дальнодействия. 2.Вещественно­полевая модель строения материи. Цели: Дидактические: Проработав материал данного модуля, будете знать и понимать: явления: магнитное поле, вихревое поле, действие магнитного поля на проводник с током  и на движущиеся заряженные частицы; величины: , вектор магнитной индукции, сила Ампера, сила Лоренца; а также смысл введения моделей ­ силовых линий магнитного поля, правила буравчика и  левой руки; устройство и принцип действия электроизмерительных приборов,  громкоговорителя. применять: метод моделирования внутренней структуры понятий (о явлении, величине),  логические и экспериментальные методы познания; перевод математических символов в  словесные; метод составления таблиц для систематизации и обобщения знаний; приёмы  использования научно­популярной литературы с целью расширения информационного  поля, смысловой переработки текста (выделения в нём исходных идей правил), культуры  речи и слушания, краткой и наиболее рациональной записи.    Психологические: 31 развивать сферу мыслительных действий­ работать над развитием умения делать  логические заключения на основе анализа уже известных связей (через приёмы сравнения,  обобщения и систематизации фактов, явлений, величин, технических устройств), качества  мышления: доказательность, целостность восприятия, способность к оценочным  действиям; сосредоточения внимания, целеобразования, планирования; обобщённые  способы действий при изучении явлений, величин и технических устройств; продолжить  работу по формированию умений делать более общие выводы из наблюдений; выделять  главное из всей совокупности явлений и характерных черт; развивать уровень  самостоятельности мышления учащихся по применению имеющихся знаний в различных  ситуациях.     Воспитывающие: формировать убеждения учащихся о единстве и объективности наших знаний об  окружающей действительности, показать взаимосвязь строения вещества и его свойств с  электромагнитным типом взаимодействия, показать значение эмпирических методов  исследования, моделирования вещества и поля в познаваемости явлений окружающего  мира; убедиться во взаимосвязанности и обусловленности явлений окружающего мира;  показать значение причинно­следственных связей в познаваемости явлений; развивать  индивидуальные, групповые и коллективные формы работы. УЭ­0. Магнитное поле. Прочитайте §1,2, ответьте на вопросы:        какие физические объекты будут изучаться? изучались ли они ранее, какие свойства вам знакомы? новые свойства? какие взаимодействия называют магнитными? укажите способы определения направления вектора магнитной индукции; какие поля называют вихревыми? чем оно отличается от потенциального? что называют линиями магнитной индукции? зарисуйте несколько примеров используя знание учебного материала ,сравните, выделив черты сходства и различия : "Электрическое" и "магнитное" поле; заполните сравнительную таблицу.  Попробуйте оценить ( определить) собственные знания и умения по изученной теме  следующим образом: “Я всё понял, смогу объяснить этот материал другому” “Я понял материал, могу объяснить другому, но при помощи учебника” “Я понял материал частично” “Я ничего не понял”. На дом: §1­2. УЭ­1.Сила Ампера     Проработав материал данного учебного элемента, будете знать и понимать:   явления: действие магнитного поля на проводник с током ; величины: сила Ампера; 32 а также смысл введения моделей­ силовых линий магнитного поля, правила  левой руки;  устройство и принцип действия электроизмерительных приборов, громкоговорителя.    применять: метод моделирования внутренней структуры понятий (о явлении,  величине), логические и экспериментальные методы познания; перевод математических  символов в словесные; метод составления таблиц для систематизации и обобщения знаний;  приёмы использования научно­популярной литературы с целью расширения  информационного поля, смысловой переработки текста (выделения в нём исходных идей  правил), культуры речи и слушания, краткой и наиболее рациональной записи.   Проработайте §3­5, ответьте на вопросы:      какие магнитные явления вам известны? объясните сущность явления и механизм его протекания; укажите связь магнитных явлений с другими и использование их на практике,  проявления в природе и технике (полезные и вредные). какой величиной характеризуется магнитное поле? проделайте опыты, аналогичные представленным в §3, выясните зависимость силы F от силы тока I, F от L; сделайте выводы , запишите формулу. решите задачу Р.№840,841;   Рассмотрите рис.18 и 19 и охарактеризуйте расположение левой руки ,    потренируйтесь в определении направления силы Ампера; выполните Р.№ 839; зарисуйте в тетрадь рис.21 и кратко опишите принцип работы амперметра или  вольтметра; аналогично по рис. 22 объясните работу громкоговорителя ;   Попробуйте оценить ( определить) собственные знания и умения по изученной теме  следующим образом: “Я всё понял, смогу объяснить этот материал другому” “Я понял материал, могу объяснить другому, но при помощи учебника” “Я понял материал частично” “Я ничего не понял”. На дом: §3­5, зарисовать схему электродвигателя и объяснить принцип его работы. УЭ­2.Сила Лоренца     Проработав материал данного учебного элемента, будете знать и понимать:  явления: действие магнитного поля на движущиеся частицы ;намагничивание вещества; величины: сила Лоренца; а также смысл  гипотезы Ампера, правила  левой руки для определения направления силы  Лоренца ; устройство и принцип действия электронно­лучевой трубки, масс­спектрографа, принципа магнитной записи информации .    применять: метод моделирования внутренней структуры понятий (о явлении,  величине), логические и экспериментальные методы познания; перевод математических  символов в словесные; метод составления таблиц для систематизации и обобщения знаний;  приёмы использования научно­популярной литературы с целью расширения  33 информационного поля, смысловой переработки текста (выделения в нём исходных идей  правил), культуры речи и слушания, краткой и наиболее рациональной записи.   Проработайте §6­7. Устно ответьте на вопросы в конце параграфов для проверки усвоения материала. Письменно ответьте на вопросы: 1. От каких факторов зависит сила, действующая на заряженные частицы в магнитном  поле? запишите и проанализируйте формулу силы Лоренца. 2. Чем и как управляют электронным лучом? 3. В магнитном поле движется электрон, положительный ион и нейтральная молекула.  На какие частицы действует сила Лоренца? Зависит ли эта сила от направления  движения частиц? 4. Какие заряженные частицы отклоняются в магнитном поле на больший угол: а)  медленные или быстрые? б)с большим или меньшим зарядом? Масса частиц  одинакова. 5. Определите направление и модуль силы  Лоренца, действующей на частицу­  электрон, если его скорость 4,4 •107 м/с, а индукция магнитного поля 8,5•10­3 Тл. 6. В чём отличие ферромагнетиков и ферритов друг от друга и других веществ? 7. Зарисуйте рис.29 и сделайте к нему краткий комментарий. Попробуйте оценить ( определить) собственные знания и умения по изученной теме  следующим образом: “Я всё понял, смогу объяснить этот материал другому” “Я понял материал, могу объяснить другому, но при помощи учебника” “Я понял материал частично” “Я ничего не понял”. Дома: прочитайте ещё раз §6­7 и сделайте краткие письменные выводы. Примечание: знание величины и направления силы Лоренца позволяет описать плоские  траектории заряженных частиц в однородном магнитном поле. УЭ­3 Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции.     Проработав материал данного учебного элемента, будете знать и понимать:  явления: действие движущегося  магнитного поля на проводник  ;появление тока в  проводнике при изменении магнитного поля; действие индукционного тока в массивных  проводниках и применение ферритов. величины: ЭДС индукции; магнитный поток. а также смысл явления электромагнитной индукции  , правила  Ленца для определения  направления  индукционного тока ;    применять: метод моделирования внутренней структуры понятий (о явлении,  величине), логические и экспериментальные методы познания; перевод математических  символов в словесные; метод составления таблиц для систематизации и обобщения знаний;  приёмы использования научно­популярной литературы с целью расширения  информационного поля, смысловой переработки текста (выделения в нём исходных идей  правил), культуры речи и слушания, краткой и наиболее рациональной записи. 34 1. Прочитайте об открытии явления электромагнитной индукции.( §8).Объясните  опыты на рис.33­34 учебника. В чём состоит явление электромагнитной индукции?  От каких факторов зависит индукционный ток? Проделайте лабораторную работу  №2 "Изучение явления электромагнитной индукции". 2. Выясните, от чего зависит ЭДС индукции (§11), для этого выясните , что обозначает Ф­ магнитный поток(§9). Объясните формулу (2.4). 3. Как определить направление индукционного тока (§10)? В чём заключается правило Ленца? В чём состоит отличие опытов, изображённых на рис.38, стр.30. 4. Объясните возникновение вихревого электрического поля (§12). В чём отличие  вихревого электрического поля от электростатического? Письменно ответьте на вопросы:  Почему телефонный провод не следует располагать вблизи проводов  переменного тока и радиолиний?  При ударе молнии на некотором расстоянии от удара иногда обнаруживает  повреждения электроизмерительных приборов. Объясните явления.  В каком случае легче вращать рамку в магнитном поле: когда она замкнута  или разомкнута? Почему?  В катушку, замкнутую на гальванометр, вставлен электромагнит. Будет ли  возникать в катушке индукционный ток, если через обмотку электромагнита  проходит постоянный ток? Почему?  В замкнутый виток проволоки вставлена катушка, по которой идёт  постоянный ток. Почему в витке возникает ток, если в катушку вдвигать и  выдвигать стальной сердечник? Решите задачи:  Чему равен магнитный поток, пронизывающий контур площадью 20 см2, если его  индукция В=0,2 Тл, угол =30?  Магнитный поток, пронизывающий контур, равен 2•10­3 Вб. Определите магнитную  индукцию поля, если площадь контура 40 см2, а угол =45.  Определите ЭДС индукции, возникающий в контуре проводника, если за 0,2 с в нём  изменили магнитный поток на 10­4 Вб. При каком условии ЭДС будет постоянной?  Оцените письменную  работу: Нет ошибок – 5 баллов, 1 ­2 ошибки – 4 балла. Есть ошибки, работал, пользуясь  учебником, но частично самостоятельно – 3 балла. Работал, всё время пользуясь  учебником – 2 балла.  Оцените свой рейтинг. Дома: §8­12. Прочитать и сделать опорные конспекты. УЭ­4. Повторение темы  «Магнитное поле. Электромагнитная индукция». В процессе над учебными элементами (УЭ): 1. Повторите  понятия: вектор магнитной индукции, сила Ампера, сила Лоренца,  электромагнитная индукция, самоиндукция, магнитное и вихревое электрическое поле; 35 2. Закрепите знания по законам электромагнитной индукции, правилам буравчика, левой  руки, правилу Ленца. Проверьте,  хорошо ли  знаете основные понятия. I. Выполните следующие задания: 1. Выберите правильный ответ: 1.В опыте Эрстеда было обнаружено... A. ...отклонение магнитной стрелки при протекании электрического тока по проводу. Б. ...взаимодействие параллельных проводников с током. B. ...возникновение тока в замкнутой катушке при опускании в нее магнита. Г. .. .взаимодействие двух магнитных стрелок. 2. Имеются три катушки, замкнутые на амперметр. В первую катушку вводится магнит, из  второй катушки выдвигается магнит, в третьей катушке находится неподвижный магнит. В  какой катушке амперметр  фиксирует ток? A.Только в первой. Б. Только во второй. B. Только в третьей. Г. В первой и второй. 3. Фарадей для объяснения своих экспериментов о появлении электрического тока в катушке, к  которой подносится магнит, высказал гипотезу, что... А. ...переменное магнитное поле приводит к появлению вихревого электрического поля. Б. .. .существует минимальный элементарный электрический заряд. В... .в кольце возникают электрические заряды. Г... .магнитные силовые линии магнита двигают электроны по кольцу. 4. Легкое металлическое кольцо подвешено на нити. При вдвигании в кольцо постоянного  магнита оно отталкивается от него. Это объясняется... A. ...намагничиванием кольца. Б. .. .электризацией кольца. B. .. .возникновением в кольце индукционного тока. Г. ...возникновением в магните индукционного тока. 5. При работе электродвигателя подъемного крана происходит преобразование... А. ...электрической энергии только в механическую энергию. Б... .электрической энергии  только во внутреннюю энергию. В. ...электрической энергии и в Механическую, и во внутреннюю энергию. Г. ...внутренней энергии электродвигателя в механическую энергию поднимаемого груза. 6. Величину вектора магнитной индукции в данной точке пространства можно установить по  отношению... А. ...силы, действующей со стороны магнитного поля на проводник с током, к силе тока и  длине проводника. Б... .времени поворота магнитной стрелки к ее длине. В... .силы, действующий на неподвижный заряд, к величине заряда. 36 Г. ...энергии магнитного поля к величине пробного неподвижного заряда. 7. Лампочка 2 в схеме, изображенной на рисунке, при замыкании ключа К загорается на 0,5 с позже лампочки 1 потому, что... A. ...ток по длинному проводу катушки доходит до нее позже. Б. ...лампочка 2 находится дальше от ключа К.           B....в катушке возникает вихревое электрическое поле, препятствующее нарастанию тока  в ней. Г. ...электроны тормозятся на изогнутых участках цепи.   II. Проверьте правильность выполнения заданий у учителя. III. Переходите к следующему пункту УЭ, если вы не допустили ошибок. IV. Вернитесь к ранее изученному материалу, если вы допустили ошибки. Глава 1 и 2 учебника. V. Оцените свою работу: без ошибок – 5 баллов, 1­2 ошибки – 4 балла, 3 ошибки – 3 балла, более 4 ошибок – 2 б. Подсчитайте  свой рейтинг  на этом этапе. Цель следующего этапа: закрепить знания законов и формул. I. Обсудите вопрос: какие основные законы (формулы) вы прошли в данной теме? II. Что означает каждая буква? III. В каких единицах измеряется каждая величина? IV. Проверьте свою работу по учебнику. V. Оцените свою работу: Нет ошибок – 5баллов, 1 ­2 ошибки – 4 балла. Есть ошибки, работал, пользуясь учебником,  но частично самостоятельно – 3 балла. Работал, всё время пользуясь приложением – 2  балла. Подсчитайте  свой рейтинг. Цель третьего этапа: закрепить  смысл физических величин, формул, законов. I. Изобразите линии магнитной индукции и определите направление вектора магнитной  индукции, если известно направление тока. А)    Б) II. Изобразите направления индукционного тока в катушке при введении в неё постоянного  магнита южным полюсом. III. Нарисуйте протон , залетевший в магнитное поле, силовые линии которого  перпендикулярны плоскости чертежа и укажите направление силы Лоренца. Рассмотрите  все варианты расположения векторов скорости протона, вектора магнитной индукции .IV.  Проверьте свою работу по учебнику. 37 V. Оцените свою работу по той же шкале оценок. VI. Вы хорошо поработали. Настало время подвести итоги. Подсчитайте  свой рейтинг. Подведите  итоги урока. I. Какие знания повторили? II. Что нового узнали? III. Какие умения отрабатывали? IV. С какими результатами вы дошли до конца? V. Определите индивидуальное домашнее задание, исходя из собственных результатов: ­ вы набрали 15 баллов – выполняете олимпиадные задания; ­ вы набрали 12 – 14 баллов – повторите материал по лекциям, если хотите что­то знать; ­ вы набрали менее 12 баллов – повторите материл по учебнику. VI. Попробуйте оценить собственные знания и умения по изученной теме следующим  образом: “Я всё понял, смогу объяснить этот материал другому”. “Я понял материал, могу объяснить другому, но при помощи учебника”. “Я понял материал частично”. “Я ничего не понял”. Технологическая     карта   учебного   модуля   «Электромагнитное поле» Цели для ученика: Знать/понимать: ٭ Смысл понятий: электрическое поле, магнитное поле, волна, атомное ядро, ионизирующие излучения; ٭ Смысл   физических   величин:   индукция   магнитного   поля,   энергия   магнитного   поля, индуктивность проводника, напряжённость электрического поля, электрическая ёмкость. Уметь: ٭ Описывать и объяснять физические явления: взаимодействие магнитов, действие магнитного поля на проводник с током, тепловое действие тока, электромагнитную индукцию, отражение, преломление и дисперсию света. ٭ Использовать физические приборы и измерительные инструменты для измерения физических величин: силы тока; ٭ Выражать результаты измерений и расчётов в единицах Международной системы; ٭ Приводить примеры практического использования физических знаний об электромагнитных явлениях; ٭ Решать задачи на применение изученных физических законов; ٭ Осуществлять самостоятельный поиск информации; ٭ Использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни. Цели для преподавателя: 38 предметные:  ٭ дать   представление   об   электрическом   поле,   магнитном   поле,   волне,   атомном   ядре, ионизирующем   излучении,   индукции   магнитного   поля,   энергии   магнитного   поля, индуктивности проводника, напряжённости электрического поля, электрической ёмкости; ٭ научить описывать  и объяснять  взаимодействие  магнитов,  действие магнитного поля на проводник   с   током,   тепловое   действие   тока,   электромагнитную   индукцию,   отражение, преломление и дисперсию света; ٭ выражать   результаты   измерений   и   расчётов   в   единицах   СИ;   приводить   примеры практического использования физических знаний об электромагнитных явлениях; решать задачи на применение изученных законов,  ٭ осуществлять самостоятельный поиск информации, использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни. развивающие:  ٭ развитие   познавательных   интересов,   интеллектуальных   и   творческих   способностей, самостоятельности   в   приобретении   новых   знаний,   при   решении   физических   задач   и выполнении   экспериментальных   исследований   с   использованием   информационных технологий; воспитательные:  ٭ воспитание   убеждённости   в   возможности   познания   законов   природы,   в   необходимости разумного   использования   достижений   науки   и   технологий   для   дальнейшего   развития человеческого общества, уважения к творцам науки и техники; отношения к физике как к элементу общечеловеческой культуры;  ٭ использование   полученных   знаний   и   умений   для   решения   практических   повседневной жизни,   обеспечения   безопасности   своей   жизни,   рационального   природопользования   и охраны окружающей среды. Технологическая карта  УМ  "Вынужденное излучение. Лазеры" Входной контроль. Задание А (4 балла)  Когда происходит излучение или поглощение кванта света? Что такое главное квантовое число? При переходе атома водорода из 4­го стационарного состояния во 2­е энергия атома уменьшилась  на 4,05*10­19 Дж. Какова частота излучения атома? Задание Б (6 баллов)  Запишите формулу для энергии стационарных состояний атома водорода. Как поглощает энергию  атом, непрерывно или дискретно? Запишите формулу частоты фотона, поглощенного при переходе с уровня n на уровень k.  Рассчитайте частоту излучения атома водорода при переходе электрона со второй стационарной  орбиты на первую. 39 Первый модуль Пробное задание А  Кем было введено понятие вынужденного излучения? Является ли вынужденное излучение когерентным? Какой уровень является метастабильным? Какова частота кванта электромагнитного излучения способного вызвать вынужденное излучение  (формула)? Какие процессы возможны при поглощении атомом кванта электромагнитного излучения? Проверочный лист пробного задания А (каждое правильно выполненное задание оценивается в 1  балл).  В 1916 году Альбертом Эйнштейном Да. Второй  = (Е2 – Е1)/h 1. Поглощение кванта не возбужденным атомом,  2. Спонтанное излучение возбужденного атома,  3. Вынужденное излучение. Выступление учащегося с исторической справкой создания лазера.  Второй модуль Задача. Лазер на рубине обладает энергией излучения в импульсе длительностью 30 нс – 1 Дж. Длина волны излучения равна 694,3 нм. Определите число фотонов излучаемых за лазерный импульс?  Пробное задание Б  В каком диапазоне электромагнитного излучения работает мазер, лазер? Какую примесь используют в рубиновом лазере? Что используют в качестве накачки в рубиновом лазере? В каком режиме работает рубиновый лазер? Перечислите свойства лазера? Проверочный лист пробного задания Б (каждое правильно выполненное задание оценивается в 1  балл).  Мазер – в радиодиапазоне, лазер – в оптическом диапазоне Хром – 0,05% 40 Ксеноновую спиралевидную лампу В импульсном режиме Высокая степень когерентности, Острая направленность, большая мощность.  Третий модуль Выступления учащихся с рефератами. Темы рефератов:  1. Типы лазеров.   2. Применение лазеров.  3. Лазер обрабатывает материалы.  4. Применение лазеров в медицине. Пробное задание В  Кто создал первый квантовый генератор, работающий в оптическом диапазоне? Перечислите типы лазеров? Перечислите всевозможные применения лазеров в науке и технике. Можно ли использовать квантовый генератор для связи? В каком диапазоне электромагнитных волн будет работать система связи? Проверочный лист пробного задания В (каждое правильно выполненное задание оценивается в 1  балл).  Американский ученый Т. Мейман. Твердотельные, газоразрядные, полупроводниковые, жидкостные химические и газодинамические. Оптическая локация; геодезия; контроль за состоянием атмосферы и качеством различных изделий; лазерная связь; хранение, поиск и передача информации; медицина; обработка материалов (сварка,  резка и т.д.). Да. В радиодиапазоне и в оптическом диапазоне (волоконная оптика).  Завершающий контроль Задание А (4 балла)  Кем было введено понятие вынужденного излучения? Перечислите свойства лазера. Сколько энергетических уровней используется в работе рубинового лазера? Для чего применяют лазеры в медицине? Задание Б (6 баллов)  41 Возможен ли самопроизвольный переход атома из возбужденного состояния в основное? Будет ли  при этом излучаться квант света? Переход между какими энергетическими уровнями обуславливает возникновение когерентного  лазерного излучения в квантовом генераторе? Лазер излучает на длине =700 нм его мощность равна Р=50 мВт. Определите количество фотонов  n, излучаемых лазером в секунду.  Рефлексия Учащийся оценивает свою работу на уроке, отвечая на вопросы по карточке. 1. Как я усвоил материал? Получил прочные знания – 9­10 баллов  Усвоил материал частично – 7­8 баллов  Мало что понял, надо попробовать еще – 4­6 баллов 2. Как я работал? Сам справился со всеми заданиями – 9­10 баллов  Допускал ошибки – 7­8 баллов  Сделал много ошибок – 4­5 баллов Модуль  «Фотоэффект и его законы» Модуль 1. 1­й (минимальный) уровень сложности. Зарождение квантовой теории.  Фотоэффект.  УЭ 0 ДЦМ: Сформировать представления о фотоэффекте и изучить его законы, ознакомиться с  научной деятельностью А. Г. Столетова. Руководство по усвоению учебного содержания Содержание учебного материала УЭ1. Изучение нового материала: Противоречие между теорией и опытом. ЧДЦ: Знать о противоречиях между электромагнитной природой света и опытом, гипотезу  Планка. 1Прочитайте  учебник стр.241 и ОК: Зарождение  квантовой  теории. (1балл) 2.Ответьте на  вопросы: 1.  Какие  трудности  В конце XIX в. Многие ученые считали, что развитие физики завершилось по  следующим причинам: 1. Больше 200 лет существуют законы механики, теория всемирного  тяготения. 2. Разработана МКТ. 3. Подведен прочный фундамент под термодинамику. 4. Завершена Максвелловская теория электромагнетизма. 5. Открыты фундаментальные законы сохранения (энергии, импульса,  момента импульса, массы и электрического заряда). В конце XIX  ­ начале ХХ в. Открыты В. Рентгеном – Х­лучи, А.Беккерелем  ­   42 испытывала  электродинамика  в объяснении  теплового  равновесного  излучении и как  эти трудности  были  преодолены? 2.В чем сущность  гипотезы Планка? явление радиоактивности, Дж. Томсоном  ­  электрон. Однако классическая  физика не сумела объяснить эти явления.    Теория относительности А.Эйнштейна потребовала коренного пересмотра  понятий пространства и времени. специальные опыты подтвердили  справедливость гипотезы Дж. Максвелла об электромагнитной природе света.  Можно было предположить, что излучение электромагнитных волн нагретыми  телами обусловлено колебательным движением электронов. Но это  предположение нужно было подтвердить сопоставлением теоретических и  экспериментальных данных.     Для теоретического рассмотрения законов излучений использовали модель  абсолютно черного тела, т.е. тела, полностью поглощающего электромагнитные волны любой длины. Австрийские физики И.Стефан и Л.Больцман  экспериментально установили, что полная энергия Е, излучаемая за 1 с  абсолютно черным телом с единицы поверхности, пропорциональна четвертой  степени абсолютной температуры Т: Е = Т4 , где  = 5,67∙10­8Дж/(м2∙ К4∙с) – постоянная Больцмана. Этот закон был назван законом Стефана – Больцмана. Он позволил вычислить  энергию излучения абсолютно черного тела по известной температуре. При заданном значении температуры Т интенсивность излучения черного тела  максимальна и соответствует определенному значению длины волны.  Немецкий физик В. Вин обнаружил, что при изменении температуры длина  волны, на которую приходится Е мах,  убывает ~ 1/Т, поэтому  мах  Т = const. Используя законы в термодинамики, В. Вин получил закон распределения  энергии в спектре черного тела, который совпадал с экспериментальными  результатами лишь в области больших частот. Английский физик Дж. Рэлей сделал попытку более строго теоретического  вывода закона распределения энергии. Его закон приводил к хорошему  совпадению с опытами в области малых частот. По этому закону интенсивность излучения должна возрастать ~ 2. Следовательно, в тепловом излучении  должно быть много ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, чего на опыте не наблюдалось. Затруднения в согласовании теории с результатами эксперимента получили название ультрафиолетовой катастрофы. Законы  электромагнетизма,  полученные Максвеллом, оказались не в  состоянии объяснить форму кривой распределения интенсивности в спектре  абсолютно черного тела. При удалении от этого значения интенсивность  электромагнитного излучения плавно убывает. Гипотеза Планка. Стремясь преодолеть затруднения классической теории при объяснении  излучения черного тела, М. Планк в 1900г. Высказал гипотезу: атомы  испускают электромагнитную энергию отдельными порциями – квантами.  Энергия каждой порции прямо пропорциональна частоте излучения: E =h,  43 где h = 6,63∙10­34 Дж∙с – постоянная Планка. Таким образом, М. Планк указал путь выхода из трудностей, с которыми  столкнулась теория теплового излучения, после чего начала развиваться  современная физическая теория, называемая квантовой физикой УЭ 2 Изучение нового материала: Энергия кванта, испускаемого атомом. ЧДЦ: Знать  формулу энергии кванта, испускаемого атомом. Запишите и запомните формулу энергии кванта  E =h УЭ3 Изучение нового материала: Постоянная Планка. ЧДЦ: Знать численное значение постоянной Планка. Запомните численное значение постоянной  Планке и единицы измерения. h = 6,63∙10­34 Дж∙с – постоянная Планка УЭ 4 Изучение нового материала: Явления внешнего фотоэффекта ЧДЦ: Уметь объяснять явление фотоэффекта 1. Прочитайте  §88 и ОК:  Фотоэффект. 2. Ответьте на  вопросы: 1.Что называется  фотоэффектом? 2. В каких  случаях можно  наблюдать  фотоэффект? Фотоэффектом называется испускание электронов с поверхности металла под  действием света. В 1888г. Г. Герц обнаружил, что при облучении ультрафиолетовыми лучами  электродов, находящихся под высоким напряжением, разряд возникает при  большем расстоянии между электродами, чем без облучения. Фотоэффект можно наблюдать: 1. Цинковую пластину, соединенную с электроскопом, заряжают  отрицательно и облучают ультрафиолетовым светом. Она быстро  разряжается. Если же ее зарядить положительно, то заряд пластины не  изменится. 2. Ультрафиолетовые лучи, проходящие через сетчатый положительный  электрод, попадают на отрицательно заряженную цинковую пластину и  выбивают из нее электроны, которые устремляются к сетке, создавая  фототок, регистрируемый чувствительным гальванометром. УЭ 5 Изучение нового материала: Работы А. Г. Столетова по фотоэффекту. ЧДЦ:  Знать работы Столетова  в области фотоэффекта Зарисуйте схему опыта (рис. 237) и  график зависимости I от U (рис. 238). УЭ 6 Изучение нового материала: Законы фотоэффекта. ЧДЦ: Знать законы фотоэффекта. Прочитайте  1.Фототок насыщения пропорционален световому потоку, падающему на  44 учебник §88 и  ОК: Законы  фотоэффекта. Запомнить  законы. металл: Iн = Ф, где  ­ коэффициент пропорциональности, называемый  фоточувствительностью вещества. Следовательно, число электронов,  выбиваемых из вещества, пропорционально интенсивности света, падающего на это вещество. 2.Кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности  падающего света, а зависит от его частоты. Кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой. 3.Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т.е.  существует наименьшая частота, при которой еще возможен фотоэффект. 4.Фотоэффект практически безынерционен (t = 10­9 с). Проверьте свои ответы по  коду и оцените. Подсчитайте количество баллов и  занесите в лист контроля. За  каждый правильный ответ  ­  1 балл. УЭ 7 Выходной контроль. ЧДЦ: Проверить усвоение  учебных элементов Ответьте на вопросы: 1. Планк предположил, что атомы любого тела испускают энергию: А) Непрерывно. Б) Отдельными порциями. 2.Квантовая физика изучает  явления: А) Происходящие со скоростями, сравнимыми со скоростью света.  Б) Происходящие в микромире, которые классическая физика  объяснить не может. В) Указанные в пунктах А и Б 3. Какой заряд окажется на двух цинковых пластинах, одна из  которых заряжена положительно, а другая отрицательно, если их  облучить ультрафиолетовым светом? А) Обе пластины будут иметь отрицательный заряд; Б) Одна  пластина приобретает положительный заряд, другая –  отрицательный. В) Обе пластины будут иметь положительный  заряд. 4. Как изменится фототок насыщения при увеличении частоты  облучающего света и неизменном световом потоке? А) Увеличивается. Б) Не изменится. В) Уменьшается. 5. Как зависит запирающее напряжение фототока от длины волны  облучающего света? А) Прямо пропорционально длине волны. Б) Обратно  пропорционально длине волны. В) Не зависит. УЭ 8 Подведение итогов. ЧДЦ: Заполнить лист контроля; оценить знания. 45 Лист контроля УЭ Задания (вопросы) Итого 3 4 5 баллов 2 2 2 1 1 1 1 1 2 1 1 УЭ 1 УЭ 2 УЭ 3 УЭ 4 УЭ 5 УЭ 6 УЭ 7 Итого Оценка 3 1 1 3 2 1 5 16 1 1 1 1 Заполните лист контроля.  Подсчитайте баллы за выполнение  заданий. Поставьте себе итоговую  оценку: 12 – 16 баллов – «Зачет»  12 баллов – «Незачет» Сдайте лист самоконтроля  преподавателю.   Дифференцированное домашнее задание: Запиши домашнее задание  в соответствии с результатом  своей работы на уроке: «Зачет» ­  № 1132, 1133 «Незачет» ­ стр. 241,§88 Модуль 2. 1­й (минимальный) уровень сложности. «Теория  фотоэффекта» УЭ  0 ДЦМ: Сформировать  понятие кванта энергии, расширить представления об области  применения закона сохранения энергии. Руководство по усвоению учебного  содержания Содержание учебного материала УЭ  1. Изучение нового материала: Уравнение Эйнштейна. ЧДЦ: Знать уравнение Эйнштейна 46 1Прочитайте  учебник § 89 и   ОК: Теория  Эйнштейна.  (1балл) 2.Запишите  уравнение  Эйнштейна. 3. Какие  физические  величины входят в  формулу? Теория фотоэффекта   А.Эйнштейн, развив идею Планка (1905 г.) показал, что законы  фотоэффекта могут быть объяснены при помощи квантовой теории.   Явление фотоэффекта экспериментально доказывает, что свет имеет  прерывистую структуру.    Излученная порция Е=h сохраняет свою индивидуальность и  поглощается веществом только целиком. На основании закона сохранения  энергии:  h  A 2 m 2  . Так как   c , то:    2 m 2 з eU ; A   гк .. h  c  гк ..  h ; h  c c .. гк eUh  з . Шестнадцать лет спустя классическую простоту уравнения Эйнштейна  Шведская академия наук отметила Нобелевской премией. Но в 1905г. Когда уравнение было написал  впервые, на него ополчились все, даже Планк. А. Эйнштейн поступил так, как будто до него вообще ничего не  существовало физики, или, по крайне мере, как человек, ничего незнающий  об истинной природе света. Здесь сказалась замечательная особенность  Эйнштейна: в совершенстве владея логикой, он больше доверял интуиции и  фактам, причем случайных фактов в физике для него не существовало.   Поэтому в явлении фотоэффекта он видел не достаточное исключение из  правил волновой оптики, а сигнал природы о существовании еще  неизвестных, но глубоких законов. Так уж случилось, что исторически  сначала были изучены волновые свойства света. Только в явлении  фотоэффекта физики впервые столкнулись с его корпускулярными  свойствами. У большинства из них инерция мышления была настолько  велика, что они отказывались верить УЭ  2 Изучение нового материала: Объяснение законов фотоэффекта с квантовой точки зрения. ЧДЦ: Уметь объяснять законы фотоэффекта с точки зрения квантовой физики. Какие факты свидетельствуют о наличии у  света корпускулярных свойств?   УЭ3 Изучение нового материала: Красная  граница фотоэффекта ЧДЦ: Знать, что такое красная граница фотоэффекта.  1. Запишите определение красной границы. 2.Запишите и запомните формулу для красной 47 границы фотоэффекта. УЭ  4 Изучение нового материала: Зависимость работы выхода от вещества. ЧДЦ: Знать зависимость работы выхода от вещества, уметь пользоваться таблицей. 1. Познакомьтесь с  таблицей Работа  выхода электронов. 2. Ответьте на вопросы: 1.У какого вещества работа выхода  максимальна; минимальна? 2. В каких единицах выражена  работа? 3.Установить зависимость  между эВ  и а Дж. Работа выхода электронов. Вещество Вольфрам Калий Литий Оксид бария Платина Серебро Цезий Цинк эВ 4,5 2,2 2,4 1,о 5,3 4,3 1,8 4,2 Дж 0,72 0,35 0,38 0,16 0,85 0,69 0,29 0,67 УЭ  5 Изучение нового материала:  Нахождение постоянной Планка на основе уравнения  Эйнштейна. Проверьте свои ответы по коду и  оцените. Подсчитайте количество баллов  и занесите в лист контроля. За каждый  правильный ответ  ­ 1 балл. За задачу  поставьте 2 балла. ЧДЦ:  Уметь находить постоянную Планка. Запишите: по какой формуле можно  рассчитать постоянную Планка. h  кEA   УЭ  6 Выходной контроль. ЧДЦ: Проверить усвоение  учебных элементов Ответьте на вопросы: 1.Какие факторы определяют красную границу  фотоэффекта? 1.Длина волны. 2.Вещество катода. 3.  Вещество анода. А)1;2. Б)2. В)3. 2.  По какому из приведенных выражений можно  определить красную границу фотоэффекта? 1. eU з  2mv 2 . 2. /hc . 3.   h  A 2 m 2 . А) 1. Б) 2. В 3. 3.Длина волны облучающегося света уменьшилась в 2  раза. Как изменилась работа выхода электронов? А) Не изменилась. Б) Уменьшилась в 2 раза. В)  48 Увеличилась в 2раза. 4.Явление фотоэффекта можно объяснить:   А)  Только волновой теорией света. Б) Волновой и  квантовой теориями света. В) Только квантовой  теорией света. Реши задачу: Определить наибольшую скорость  электрона, вылетевшего из цезия, при освещении его  светом с частотой 7,5* 1014Гц. УЭ 7 Подведение итогов ЧДЦ: Заполнить лист контроля; оценить знания. Лист контроля Итого Задания (вопросы) баллов 1 2 3 4 5 1 1 2 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 2 4 1 2 4 1 6 18 УЭ УЭ 1 УЭ 2 УЭ 3 УЭ 4 УЭ 5 УЭ 6 Итого Оценка Заполните лист контроля. Подсчитайте баллы за  выполнение заданий. Поставьте себе итоговую  оценку: 14– 18баллов – «Зачет»  14баллов – «Незачет» Сдайте лист самоконтроля преподавателю.   Дифференцированное домашнее задание: Запиши домашнее задание  в соответствии с  результатом своей работы на уроке: «Зачет» ­  № 1134, 1135,1136             «Незачет» ­ §89 Модуль 3. 1­й (минимальный) уровень сложности. Решение задач по теме  «Фотоэффект». УЭ  0 ДЦМ: Научиться решать задачи с использованием уравнения Эйнштейна и представлений о  квантах. Руководство по усвоению учебного  49 содержания Содержание учебного материала УЭ  1. Повторение материала: Уравнение Эйнштейна. ЧДЦ: Повторить уравнение Эйнштейна, законы фотоэффекта. Ответь на вопросы: 1. В чем состоит явление фотоэффекта?                                      2. Когда и кем было открыто явление фотоэффекта?                                      3.Объясните опыты А. Г. Столетова.                                      4.Объясните законы фотоэффекта с точки зрения квантовой теории света.                                      5.Напишите формулу для фотоэффекта и объясните ее физическую суть.                                     6. Каково условие существования фотоэффекта?                                     7. Что называют красной границей фотоэффекта?                                     8. Запишите формулу для красной границы фотоэффекта. УЭ  2 Решение задачи на определение постоянной Планка. ЧДЦ: Решать стандартные задачи.  Для определения постоянной Планка  была составлена цепь, представленная  на рисунке 125. Когда скользящий  контакт потенциометра находится в  крайнем левом положении,  гальванометр при освещении  фотоэлемента регистрирует слабый  фототок. Передвигая скользящий  контакт вправо, постепенно  увеличивают запирающее напряжение  до тех пор, пока не прекратится  фототок. При освещении фотоэлемента 2  =  фиолетовым светом с частотой  750 ТГц запирающее напряжение Uз2 =  2В, а при освещении красным светом с  частотой напряжение Uз1 = 0,5 В. Какое значение  постоянной Планка  было получено? 1 = 390 ТГц запирающее   Алгоритм решения задачи. 1.Запишим  уравнение фотоэффекта   h  A 2 m 2 . 2.Запирающий   потенциал   определяется   кинетической энергией   электронов,   вылетающих   из   катода eU з  2mv 2 . 3. Тогда  з eUА h . 4.   Т.   к.   работа   выхода   постоянная   величина,   то hА   еU . з 5.Учитывая,   условия   задачи   приравняем   правые   части уравнения  еU  еU з 1  h 2  h 1   . з 2 6.Формула для расчета постоянной Планка примет вид: h   Ue  з U 2   1 2  1 з . 7.Сделаем числовой расчет. УЭ3 Решение задач. ЧДЦ: Решить стандартные задачи. 50 Реши задачи: 1. Красная граница фотоэффекта для серебра равна 0,33мкм. Чему равна в электрон­вольтах  работа выхода электронов из серебра? (Ответ: 3,75 эВ). 2.Работа выхода электрона с поверхности цезия равна 1,9 эВ. Возникнет ли фотоэффект под  действием излучения, имеющего длину волны 0,45 мкм? (Ответ: возникнет). 3. Какую максимальную кинетическую энергию имеют электроны, вырванные из оксида бария, при  облучении светом частотой 1ПГц? ( Ответ:3,14эВ). 4. Какова максимальная  скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при запирающем  напряжении 0,8 В. УЭ  4 Выходной контроль. ЧДЦ: Проверить усвоение  учебных элементов Реши задачи: 1. Найти красную границу для калия. 2. Возникнет ли фотоэффект в цинке под действием  облучения, имеющего длину волны 450 нм УЭ 5 Подведение итогов ЧДЦ: Заполнить лист контроля; оценить знания. Лист контроля УЭ Задания (вопросы) 1 2 3 4 5 1 1 1 1 1 6 7 1 1 8 1 1 1 1 1 1 2 2 УЭ 1 УЭ 2 УЭ 3 УЭ 4 Итого Оценка Итого баллов 8 1 4 4 15 Проверьте свои ответы по коду и  оцените. Подсчитайте количество  баллов и занесите в лист  контроля. За задачу поставьте 2  балла. Заполните лист контроля. Подсчитайте  баллы за выполнение заданий. Поставьте  себе итоговую оценку: 11– 15баллов – «Зачет»  11баллов – «Незачет» Сдайте лист самоконтроля учителю.   Дифференцированное домашнее задание: Запиши домашнее задание  в соответствии с результатом  своей работы на уроке: «Зачет» ­  № 1147,1148 «Незачет»  упр. 12 №5, 6. 51 Модуль 4. 1­й (минимальный) уровень сложности. Применение  фотоэффекта УЭ 0 ДЦМ: Раскрыть значение теоретических знаний для техники и производства, описать  области применения фотоэлементов в технике. Содержание учебного материала Руководство по усвоению  учебного содержания 1.Изучи § 91 и ОК  «Фотоэлементы и  их применение». 2.Запиши виды  фотоэффекта УЭ 1. Изучение нового материала: Виды фотоэффекта. ЧДЦ: Знать о видах фотоэффекта. Фотоэлементы и их применение. Приборы, в основе принципа действия которых лежит явление фотоэффекта,  называют фотоэлементами. Внешний фотоэффект – испускание электронов с поверхности металлов под  действием света. А – анод, К – катод светочувствительный, О – окошко для доступа света. Достоинства фотоэлемента: безынерциальность, фототок I пропорционален  световому потоку Ф. Недостатки фотоэлемента: слабый ток, малая чувствительность к  длинноволновому излучению,   изготовлении, не используются в цепях  переменного тока. Применение в технике: 1. Кино: воспроизведение звука. 2. Фототелеграф, фототелефон. 3.Фотометрия: для измерения силы света, яркости, освещенности. 4.Управление производственными процессами. Внутренний фотоэффект – изменение концентрации носителей тока в  веществе и как следствие изменение электропроводности данного вещества  под действием света. Фоторезистор – устройство, сопротивление которого зависит от  освещенности.  Используются при автоматическом управлении электрическими цепями с  помощью световых сигналов и в цепях переменного тока. Вентильный фотоэффект – возникновение ЭДС под действием света в  системе, содержащей контакт двух различных полупроводников. Используется в солнечных батареях, которые имеют КПД 12 ­16% и  применяются в искусственных спутниках Земли, при получении энергии в  52 пустыне. Принцип действия солнечной батареи: при поглощении кванта энергии  полупроводником освобождается пара дополнительных носителей (электрон  и дырка), которые движутся в разных направлениях: дырка – в сторону  полупроводника р­ типа, а электрон в сторону полупроводников п – типа. В  результате образуется в полупроводнике п – типа избыток свободных  электронов, а полупроводнике р­ типа­ избыток дырок. Возникает разность  потенциалов. УЭ 2 Изучение нового материала: Устройство и принцип работы  вакуумных фотоэлементов ЧДЦ: Знать   устройство и принцип  вакуумных фотоэлементов, применение  в  технике 1.Зарисуй схему устройства вакуумного  фотоэлемента. 2.Расскажи принцип работы вакуумного  фотоэлемента. 3.Приведи примеры применения вакуумного  фотоэлемента в технике. УЭ3 Изучение нового материала: Устройство и принцип действия полупроводниковых  фотоэлементов. ЧДЦ: Знать устройство и принцип действия полупроводниковых фотоэлементов  1.Зарисуй схему устройства  полупроводникового фотоэлемента. 2.Расскажи принцип работы  полупроводникового  фотоэлемента. УЭ 4 Изучение нового материала: Применение полупроводниковых фотоэлементов.  Солнечные батареи ЧДЦ: Знать применение полупроводниковых фотоэлементов. Приведи примеры применения  полупроводниковых фотоэлементов, солнечных  батарей. УЭ 5 Выходной контроль. ЧДЦ: Проверить усвоение  учебных элементов Ответьте на вопросы: 1.В чем состоит различие между внешним и внутренним фотоэффектом? А. При внешнем фотоэффекте электроны вырываются из вещества, а при  внутреннем остаются в нем. Б. При внешнем фотоэффекте из вещества  вылетают электроны, а при внутреннем – ионы. В. Никакой принципиальной  53 Проверьте свои  ответы по коду и  оцените.  Подсчитайте  количество  баллов и занесите в лист контроля.  За каждый  правильный ответ ­ 1 балл. разницы между внутреннем и внешним фотоэффектом нет. 2. От чего зависит чувствительность фотоэлемента к падающему на него свету? А. От частоты света. Б. От вещества катода. В. От вещества анода. Г. От  светового потока. 3. Какие фотоэлементы используются в цепи переменного тока? А. Вакуумные. Б. Полупроводниковые. В. Вакуумные и полупроводниковые. 4.Какое утверждение является верным? Электрическая проводимость  полупроводника увеличивается, если полупроводник: 1. Нагреть.2. Облучить.  3. Деформировать. 4. Поместить в магнитное поле. А. 1;4 Б. 1,2. В. 1,2,3,4. Г. 1, 2,4. 5.Во сколько раз частота излучения, падающего на металл, больше или меньше  частоты красной границы фотоэффекта, если кинетическая энергия  вылетающих электронов равна работе выхода? А. В 2 раза больше. Б. В 2 раза меньше. В. Частоты равны. УЭ 6 Подведение итогов. ЧДЦ: Заполнить лист контроля; оценить знания. Лист контроля Итого Задания (вопросы) баллов 1 1 1 1 1 1 3 4 5 1 2 2 1 1 1 1 1 1 3 3 2 1 5 14 УЭ УЭ 1 УЭ 2 УЭ 3 УЭ 4 УЭ 5 Итого Оценка Заполните лист контроля.  Подсчитайте баллы за  выполнение заданий. Поставьте себе итоговую оценку: 10 – 14 баллов – «Зачет»  14 баллов – «Незачет» Сдайте лист самоконтроля  учителю.   Дифференцированное домашнее задание: Запиши домашнее задание  в соответствии с результатом  своей работы на уроке: «Зачет» ­  упр. 12 2,3, 4, 7. «Незачет» ­ §91 54 Модуль      «Строение атомного ядра.  Ядерные силы» 1 и 2 уровни сложности УЭ0: Постановка цели. ДЦМ: Понять смысл физического понятия: строение атомного ядра, ядерные силы.  Приводить примеры строения ядер химических элементов. Учебный материал с указанием заданий. Интегральные   Дифференциальны   е Руководство по усвоению учебного материала Содержание учебного материала (ИТ, ИЭ, ИД) Руководство по усвоению учебного материала Содержание учебного материала (ДТ, ДЭ, ДД) УЭ1  Протонно­ нейтронная  модель ядра.  ЧДЦ: Знать  протонно­ нейтронную  модель ядра.               1. Протонно­ нейтронная  модель ядра. 1. Протонно­ нейтронная модель  ядра. Изучите по  учебнику параграф  105. 2. Массовое число А 2. Массовое число А Ответьте на  вопросы: 1 уровень. 1) Опишите  строение атома  (1б). 2) Опишите  строение ядра (1б). 55 1. Изучите по  учебнику параграф 105.  2.Ответьте на  вопросы: 1 уровень. 1) Чему равно  массовое число А?  (1б). 2) Что такое  нуклоны? (1б) 3) Строение ядра  (1б). 4) Строение атома  (1б) 2 уровень 1) Какая из частиц, 3) Что такое  нуклоны? (1б). 4) Чему равно  массовое число?  (1б) 2 уровень 1) Какие частицы  образуют атом ?  (1б) 2) Каков знак  заряда ядра атома?  (1б) 3) Каковы знаки  зарядов протона,  нейтрона,  электрона? (1б) 4) Каких частиц в  атоме равное  число? (1б) УЭ2 Ядерные  силы.  ЧДЦ: Ознакомить  с понятием  "Ядерные силы". Изучите по  доступным  источникам  информации  ядерные силы. (1  уровень ­ по  параграфу 105  учебника, 2 уровень ­ по справочным  материалам  входящих в состав  атома, обладает  наименьшей  массой? (1б) 2)Как образуется  ион? (1б) 3) Известно, что в  ядре атома  находится 7  частиц, из которых  3­протоны.  Сколько в этом  атоме других  частиц? (1б) 4) Каково строение ядра атома? (1б)          Ядерные силы Ядерные силы 56 1. Изучите по  доступным  источникам  информации  ядерные силы. (1  уровень ­ по  параграфу 105  учебника, 2  уровень ­ по  справочным  материалам О.Ф.  Кабардин  Физика,  параграф 86). 2. Ответьте на вопросы: 1) На каком  расстоянии  взаимодействуют  нуклоны? (1б) 2) Как называются  силы  взаимодействия  нуклонов? (1б) Для ДЭ 3) Про какие силы  говорят "Богатырь  с короткими  руками"? (1б) Для ДТ, ДД 3) К каким типам  взаимодействия  относится  взаимодействие  нуклонов? (1б) 1. Проверьте свои  ответы по таблице.  2.   Подсчитайте  количество  набранных баллов  и занесите в лист  контроля. О.Ф.Кабардин  Физика, параграф  86). Ответьте на  вопросы: Какие силы  называются  ядерными? (1б) Каковы основные  свойства ядерных  сил? (1б) Для ИЭ На каких  расстояниях  проявляются  ядерные силы? (1б) Для ИТ, ИД Почему ядро атома не распадается?  (1б) УЭ3 Выходной  контроль.  ЧДЦ: Проверить  усвоение учебных  элементов. Проверьте свои  ответы по таблице. Подсчитайте  количество  набранных баллов и занесите в лист  контроля. Каков состав ядер 11Na,  натрия 23 фтора 19 9F,  серебра 107 кюрия 247 менделевия  101Md? (5  257 47Ag,  96Cm,  баллов)  Каков состав  изотопов неона  10Ne, 21 10Ne,  20 10Ne(3 балла) 22 11Na, фтора  47Ag,  Каков состав ядер  натрия 23 9F, серебра 107 19 кюрия 247 96Cm,  менделевия 257 (5 баллов)  101Md?  Каков состав  изотопов неона 20 10Ne, 22 21 10Ne, 10Ne(3 балла) Дополнительно для 2  уровня: Дополнительно  для 2 уровня: Изменяются ли  массовое число,  57 масса и порядковый  номер элемента при  испускании ядром  гамма­квантов? (1б) Как изменяются  массовое число и  номер элемента при  выбрасывании из ядра протона? нейтрона?  (2б) Изменяются ли  массовое число,  масса и  порядковый номер элемента при  испускании ядром гамма­квантов?  (1б) Как изменяются  массовое число и  номер элемента  при выбрасывании из ядра протона?  нейтрона? (2б) УЭ4  Подведение итогов. ЧДЦ: Заполнить лист контроля; оценить знания. Лист контроля (ИТ, ИЭ, ИД, ДТ, ДЭ, ДД) Учебный элемент Задание Задание Задание Задание     УЭ1 УЭ2 УЭ3 1       2       3       4       Итого баллов       Итого:           Оценка:        1 уровень:    более или равно 5 баллов ­ "Зачет";                      менее 5 баллов ­ "Незачет". 2 уровень: 1. 12­15 баллов ­ "Хорошо" 2. 8­ 11 баллов ­ "Зачет" 3. Менее 8 баллов ­ "Незачет". 58 Сдайте лист контроля преподавателю. Дифференцированное домашнее задание (ИТ, ИЭ, ИД, ДТ, ДЭ, ДД)     "Хорошо" ­ Напишите реферат по теме "Строение атома. Ядерные силы". "Зачет" ­ Решите задачу: Каков состав ядра радия. "Незачет" ­ Повторите параграф 105 учебника. Заключение В ходе работы   теоретически и экспериментально обоснована проблема формирования учебно­познавательной компетентности учащихся в процессе обучения   физике.   Разработана   концепция   формирования   учебно­ познавательной компетентности учащихся при обучении физике, включающая в   себя   совокупность   взаимосвязанных   компонентов   –   целевой, содержательный,  результативно­оценочный. Разработаны   учебные   модули.   Модульные   занятия   отличаются   от обычного урока тем, что они соответствуют логике процесса усвоения знаний и представляют собой полный цикл: описание, объяснение, проектирование. Модульный урок дает возможность решить задачу дифференциации, причем данная методика способствует осознанному подходу учащихся к обучению, дает   возможность   сориентироваться   в   предложенном   материале   и   выбрать уровень по своим знаниям, а также формирует стремление к освоению более сложного материала темы.  Определена система занятий, сформулированы требования к учащимся и разработана также система дидактических материалов и средств диагностики. В   ходе  реализации   методической   разработки     получены   данные   об эффективности   формирования   учебно­познавательной   компетентности   на основе специально организованной системы учебных занятий по физике. Таким   образом,   выявлены   новые   методические   подходы   в   решении проблемы формирования учебно­познавательной компетентности учащихся в 59 процессе обучения физике. Тем не менее, данная работа не исчерпывает всех аспектов обозначенной проблемы. Так, предметом дальнейшего исследования может   стать   разработка   новых   технологий   обучения   физике   с   целью формирования учебно­познавательной компетентности. Литература и источники Браверманн Э.М. Развитие самостоятельности учащихся ­ требование  нашего времени Текст. / Э.М. Браверманн //Физика в школе. ­ 2006. ­  №2. ­ 15­19.  Блудов М.И. Беседы по физике. Ч.II. Учеб. пособие для учащихся/ Под  ред. Л.В.Тарасова. – 3­е изд., перераб. и доп. – М.: Просвещение, 1985. – 208 с. Дмитриева Е.И. Физика в примерах и задачах: учеб. пособие Текст. /  Е.И. Дмитриева, Л.Д.Иевлева, Л  Зеер Э.Ф. Компетентностный подход к образованию Текст. /Э.Ф.Зеер //  Образование и наука. ­ 2004. ­ №4.  Иванов Д.А. Компетентности и компетентностный подход в  современном образовании. М., 2007. Рымкевич А.П., Рымкевич П.А. Сборник задач по физике для 8­10  классов средней школы. – 9­е изд. – М.: Просвещение, 1984. – 192 с., ил. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное  пособие Текст. / Г.К.Селевко. ­М.: Народное образование, 1998. ­256 с.  Хуторской А. В. Ключевые компетенции. Технологии  конструирования // Народное образование. – 2003. ­ № 5. – С. 55 ­ 61.  Шахмаев Н.М. Физика: Учебник для 11 класса средней школы. /Н. М.  Шахмаев, С. Н. Шахмаев, Д. Ш. Шодиев.­М.: Просвещение, 1991. ­239  с.: ил. – ISBN 5­09­003000­ http://fcior.edu.ru/card/6342/vtoroy­zakon­nyutona.html http://pedsovet.su/load/73­1­0­16514 http://rudocs.exdat.com/docs/index­27041.html http://natursciences.area7.ru/?m=1223   http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/konspekt­uroka­po­teme­vtoroy­i­ tretiy­zakony­nyutona­s­primeneniem­modulnoy http://natursciences.area7.ru/?m=5505  http://festival.1september.ru/articles/620508/ 60 http://festival.1september.ru/articles/314247/ 61