Спецкурс «Методы решения физических задач повышенной трудности. Механика.»

JАЗАJСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ
БІЛІМ Ж€НЕ BЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

«ПАВЛОДАР JАЛАСЫНЫR
№ 34 ИННОВАЦИЯЛЫJ ^ЛГІДЕГІ
ЖАЛПЫ ОРТА БІЛІМ БЕРУ МЕКТЕБІ»
МЕМЛЕКЕТТІК МЕКЕМЕСІ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 34
ИННОВАЦИОННОГО ТИПА
ГОРОДА ПАВЛОДАРА»






Спецкурс «Методы решения физических задач повышенной трудности. Механика.»


Составитель: учитель физики Григорьева Н.В.








Павлодар Kаласы
2013 жыл





Пояснительная записка
Спецкурс «Методы решения физических задач повышенной трудности» составлен для учащихся 10-11 классов, проявляющих интерес к предметам физико-математического цикла и желающих поступить в технический вуз. Физика как учебный предмет рассматривает закономерности природы во всем многообразии явлений окружающего мира, имеет научный, технический и гуманитарный потенциал, является важнейшим компонентом человеческой культуры. Профильный уровень учебного предмета «Физика» – уровень, обязательный для освоения учащимися, избравшими естественно-математическое направление обучения, его содержание обеспечивает расширение и углубление общеобразовательной подготовки учащихся по физике в рамках некоторых профилей на естественно-математическом направлении обучения, а также преемственность со следующим уровнем образования (среднего или высшего профессионального) в избранном направлении и области специализации. Однако, количество часов отведенных на некоторые темы курса физики не достаточно для более детального рассмотрения сложных задач, которые являются. Поэтому организация спецкурса позволяет успешно решать ряд важных проблем, стоящих перед учителем. Среди них можно назвать реализацию на практике одного из важнейших принципов - дифференцированного подхода к учащимся, т.е. использование индивидуальных заданий практического и творческого характера.
В изучении курса физики решение задач имеет исклютельно большое значение, и им отводится значительная часть курса.
Решение и анализ задач позволяют понять и запомнить основные законы и формулы физики, создают представление об их характерных особенностях и границах применения. Задачи развивают навык в использовании общих законов материального мира для решения конкретных вопросов, имеющих практическое и познавательное значение. Умение решать задачи является лучшим критерием оценки глубины изучаемого программного материала и его усвоения. Спецкурс «Методы решения физических повышенной трудности задач. Механика» тесно связан с основным курсом физики, сочетает теоретическую и экспериментальную подготовку учащихся, расширяет и углубляет их знания, полученные на уроке, способствуют развитию разносторонних интересов. Программа не создаёт учебных перегрузок для школьников, так как домашние задания отсутствуют, имеют рекомендательный или индивидуальный характер.
Предусматривается организация КСО, самостоятельной работы учащихся, работы в парах и группах по решению и составлению задач, поиску и обработке информации из различных источников (учебники, справочники, научно-популярная литература).
Цели и задачи курса
Совершенствование полученных в основном курсе знаний и умений. Формирование представлений о постановке, классификации, приемах и методах решения школьных физических задач. Ознакомление учащихся с наиболее общими приёмами и методами решения физических задач повышенной трудности, что будет способствовать развитию логического мышления и формированию соответствующих практических умений и навыков. Развитие интереса к физике посредством решения качественных и
расчетных задач.
Повторить и систематизировать изученный материал, расширить знания учащихся по основным вопросам физики, которые необходимы для продолжения образования. Продолжить формирование ряда общих учебных и предметных умений и навыков, а так же осознанно применять физические законы и модели для решения задач. Выполнять чертежи, рисунки, графики. Использовать приёмы рациональных вычислений. Пользоваться учебной, справочной и научно-популярной литературой для нахождения нужной информации. Пользоваться алгоритмами и самостоятельно составлять планы решения конкретных задач. Создать условия для овладения приёмами исследовательской деятельности, способствовать развитию логичности, самостоятельности мышления, творческих способностей учащихся, а так же условия для формирования умений работать в парах, в группах, для развития
навыков взаимоконтроля и самоконтроля.

Курс рассчитан на 34 часа (1 час в неделю).
Данный курс направлен на освоение школьниками навыков решения задач повышеной сложности из раздела физики «Механика»: от анализа условия задачи и разработки алгоритма ее решения до получения конечного результата.

Содержание программы
Кинематика (8 часов)
Основные понятия и уравнения кинематики. Координатный метод решения задач по механике. Чтение и построение графиков зависимости кинематических величин от времени при прямолинейном равномерном и равноускоренном движении. Относительность движения: закон сложения скоростей, движение протяженных тел, графические задачи. Движение тела под действием силы тяжести, брошенного вертикально вверх. Решение задач на движение под действием силы тяжести с начальной скоростью, направленной горизонтально и под углом к горизонту.  Движение точки по окружности. Центростремительное и тангенциальное ускорение при равномерном движении тел по окружности. Кинематика вращательного движения.
Динамика (10 часов)
Прямая и обратная задача механики. Алгоритм решения задач на применение законов Ньютона. Движение материальной точки под действием нескольких сил в горизонтальном направлении. Решение задач на движение системы тел. Пример задач в общем виде. Решение задач на движение тела по окружности под действием нескольких сил. Решение задач на движение тел по наклонной плоскости. Расчёт веса тела, движущегося с ускорением. Решение задач на применение закона всемирного тяготения. Движение искусственных спутников и планет.

Элементы гидроаэромеханики (4 часа)
Гидроаэростатика. Движение жидкостей и газов. Уравнение Бернулли. Определение выталкивающей силы. Воздухоплавание.

Законы сохранения энергии и импульса (7 часов)
Алгоритм решения задач на закон сохранения импульса и реактивное движение. Метод применения законов сохранения. Решение задач на закон сохранения механической энергии и на совместное применение законов сохранения энергии и импульса. Определение КПД движущихся объектов.
Статика ( 5 часов)
Условия равновесия механических систем. Момент силы. Сложение и разложение сил, приложенных к материальной точке и к абсолютно твердому телу. Решение задач на условия равновесия. Решение задач на применение условия равновесия невращающегося тела. Разложение сил на составляющие. Решение задач на применение правила моментов. КПД простых механизмов. Исследование зависимости КПД наклонной плоскости от угла наклона.


Основные требования к знаниям и умениям учащихся
на этапе окончания курса
должны знать:
- смысл физических основ механики:
- кинематику и законы динамики материальной точки, твердого тела, жидкостей и газов,
- законы сохранения;
- о гравитационных взаимодействиях в природных системах;
- об упорядоченности строения физических объектов, переходах из упорядоченных в неупорядоченные состояния и наоборот;

должны уметь:
- корректировать свои представления о процессах и явлениях, происходящих в неживой и живой природе, границах применимости классической механики, кинетической теории газов;
- находить пространственно-временные закономерности, динамических и статистических законов природы по мере усвоения новых знаний;
- описывать и объяснять физические явления и свойства тел, применять основные законы классической механики, кинетической теории газов; статистической физики и термодинамики, электронной теории проводимости для описания природных явлений;
- анализировать ход механических, тепловых процессов в искусственных объектах, аналогичных процессам происходящих в неживой и живой природе;
- приобретать новые знания по физике, используя различные источники информации и современные технологии (учебные тексты, справочные и научно-популярные издания, компьютерные базы данных);
- использовать современные демонстрационные технологии для оформления и представления работ любого уровня: от отчета по лабораторной работе до научного проекта
-использовать усвоенные физические знания и умения в практической деятельности для: учета инертности тел и трения при движении транспортных средств, закона сохранения энергии при действии технических устройств; решения физических задач и реализации технических проектов; математический аппарат физики на функциональном уровне;
–представлять результаты работы в форме короткого сообщения с использованием визуальных средств демонстрации (графиков, диаграмм, рисунков), а также с использованием компьютерных технологий для (презентации, публикации);
- строить и использовать физические модели для описания и прогнозирования физических явлений;
–- осуществлять качественный и количественный анализ применяемых моделей; критически анализировать, оценивать значимость проведенной работы, вносить собственные предложения по существу изучаемого вопроса и аргументировано представить их.


Примерное календарно-тематическое планирование спецкурса
«Методы решения физических задач повышенной трудности. Механика.»
№
тема
Кол-во часов

Кинематика (8 часов)

1/1
Основные понятия и уравнения кинематики. Координатный метод решения задач по механике.
1

2-3/2-3
Чтение и построение графиков зависимости кинематических величин от времени при прямолинейном равномерном и равноускоренном движении.
2

4/4
Относительность движения: закон сложения скоростей, движение протяженных тел, графические задачи.
1

5/5
Движение тела под действием силы тяжести, брошенного вертикально вверх.
1

6-7/6-7
Решение задач на движение под действием силы тяжести с начальной скоростью, направленной горизонтально и под углом к горизонту. 
2


8/8
Движение точки по окружности. Центростремительное и тангенциальное ускорение при равномерном движении тел по окружности.
1

Динамика (10 часов)

9/1
Прямая и обратная задача механики. Алгоритм решения задач на применение законов Ньютона.
1

10-11/2-3
Движение материальной точки под действием нескольких сил в горизонтальном направлении.
2

12-13/ 4-5
Решение задач на движение системы тел. Пример задач в общем виде.
2

14/6

Расчёт веса тела, движущегося с ускорением.
1

15-16/ 7-8
Решение задач на движение тел по наклонной плоскости.
2

17/9
Решение задач на применение закона всемирного тяготения. Движение искусственных спутников и планет.

1

18/10
Решение задач на движение тела по окружности под действием нескольких сил.
1

Элементы гидроаэромеханики (4 часа)

19/1
Использование уравнения Бернулли для решения задач
1

20/2
Решение задач на условие плавание тел.
1

21-22/ 3-4
Определение выталкивающей силы. Воздухоплавание.

2

Законы сохранения энергии и импульса (7 часов)

23/1
Алгоритм решения задач на закон сохранения импульса и реактивное движение.
1

24-25/ 2-3
Метод применения законов сохранения.
2

26-27/ 4-5
Решение задач на закон сохранения механической энергии и на совместное применение законов сохранения энергии и импульса.
2

28-29/ 6-7
Определение КПД движущихся объектов.
2

Статика ( 5 часов)

30-31/ 1-2
Условия равновесия механических систем. Решение задач на условия равновесия
2

32-33/ 3-4
Решение задач на применение условия равновесия невращающегося тела. Разложение сил на составляющие.
2

34/5
КПД простых механизмов.
1



Методические рекомендации
Содержание курса «Методы решения физических задач повышенной трудности. Механика» ориентирует учителя на дальнейшее совершенствование уже усвоенных знаний и умений, на формирование углубленных знаний и умений по темам раздела физики «Механика».Весь курс строится на основе уже ранее полученных знаний. Так же необходимо при подборе задач осуществлять переход от более простого к сложному, добавляя отдельные элементы для определения дополнительных физических величин.
Все задачи, независимо от способа задания исходных величин, следует решать в общем виде в буквенных обозначениях. При такой форме решения остаются понятными основы законов, используемых в процессе решения, а сами выкладки позволяют при необходимости проверить любую часть решения и исключить возможные ошибки.
Необходимо помнить, что ближайшая цель решения состоит в том, чтобы научить учащихся сводить задачу от физической к математической, записав ее условие при помощи формул.



Список литературы
Рымкевич А.П. Сборник задач по физике 9-11 кл. М.: Просвещение 1999-2002.
Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик А.А. 1001 задача по физике с решениями. Харьков-Москва. Центр “Инновации в науке, технике, образовании”, 1995.
Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения. М.: Просвещение, 1974.
Бендриков Г.А., Буховцев Б.Б., Керженцев В.В., Мякишев Г.Я. Задачи по физике для поступающих в вузы. Изд-во “Наука”, 1998.
Степанова Г.Н. Сборник задач по физике. 9-11 кл. М.: Просвещение”, 1996.
Куперштейн Ю.С., Марон Е.М. Контрольные работы по физике 10-11 классы.




Заголовок 315