РАБОЧАЯ ПРОГРАММА элективного курса «Измерения физических величин»
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №34
«Согласовано»
Руководитель МО _________Ляликова Н.В.
Протокол № ___ от
«____»___________2012 г.
«Согласовано»
Заместитель директора школы по УР МБОУ « СОШ №34»
_________Суджаева С.Г.
«____»____________2012 г.
«Утверждено»
Директор МБОУ «СОШ №34» ___________Макоева В.Г.
Приказ № ___
от «___»_________2012 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
элективного курса «Измерения физических величин»
Галустьян Карины Грачиковны
9 класс
физика
г. Владикавказ
2012 - 2013 учебный год
Раздел 1. Пояснительная записка
Программа разработана по программе элективного курса С.И. Кабардиной «Измерения физических величин». Она опубликована в сборнике «Программы элективных курсов. Физика. 9-11 кл. Профильное обучение / сост. С.И. Кабардина. – М.:Бином, 2005». Курс предназначен для учащихся 9 класса (12 часов), проявляющих интерес к физике, желающих познакомиться с историей развития представлений о мире, в котором мы живем. В нём даются сведения о методах физических измере ний, полезных не только будущим инженерам, но и каждому человеку в его повседневной практической жизни. На лабораторных занятиях школьники нау чатся уверенно и безопасно использовать разнообразные физические приборы. Опыт практической работы с ними окажет помощь ученику в обоснованном выборе профиля дальнейшего обучения.
Курс построен с опорой на знания и умения учащихся, приобретенные ими при изучении физики в 7-8 классах, дает возможность более глубоко познакомиться с методами измерения физических величин, обрести учения практического исполь зования измерительных приборов, обработки и анализа полученных результатов.
Цель курса:
Расширить представления учащихся о способах измерения физических величин и анализе полученных результатов, с учетом погрешностей измерения;
Создать условия для самореализации учащихся в процессе учебной деятельности.
Развить интеллектуальные компетенций учащихся: умения наблюдать, сравнивать, находить сходства и различия, выделять главное, обобщать.
Задачи курса:
Помощь учащимся в обоснованном выборе профиля дальнейшего обучения
Подготовка учащихся к Государственной итоговой аттестации.
Воспитание у школьников уверенности в своих силах и умение использовать разнообразные приборы и устройства бытовой техники в повседневной жизни.
Изменения, внесенные в примерную (типовую) и авторскую программу
Программа курса сжата до 12 часов учебного времени путем объединения тем.
Добавлены лабораторные и практические работы.
Проведение итогового урока программой не предусмотрено, но для того что бы увидеть усвоения программы был введен контрольнообобщающий урок в форме конференции
УМК для реализации программы:
Измерения физических величин. / Под ред. Кабардиной С.И.М.: Бином, 2005.-136с.
Важевская, Н.Е..ГИА 2009. Физика: Тематические тренировочные задания: 9 класс/ Н.Е. Важевская, Н.С. Пурышева, Е.Е. Камзева, и др. –М.: Эксмо, 2009.-112 с.
Кабардин, О.Ф. Физика. 9 кл.: сборник тестовых заданий для подготовки к итоговой аттестации за курс основной школы / О.Ф. Кабардин. – М.: Дрофа, 2008.
Программа курса рассчитана на 12 часов учебного времени.
Курс ориентирован в большей степени на экспериментальную работу. Лекционная часть сведена к минимуму. Достижение целей обеспечивается организацией работы в малых группах, использованием проектной деятельности учащихся: выполнение лабораторных работ, проведение дополнительных, самостоятельных наблюдений и экспериментов, решение качественных и экспериментальных задач, поиск и анализ дополнительной литературы, предварительную обработку результатов.
Формы организации образовательного процесса
Программа направлена на реализацию личностно-ориентированного, деятельностного, проблемно-поискового подходов; освоение учащимися интеллектуальной и практической деятельности. Основная форма организации образовательного процесса – классно-урочная система. Предусматривается применение следующих технологий обучения:
элементы проблемного обучения
игровые технологии
здоровьесберегающие технологии
ИКТ
Раздел 2. Требования к уровню подготовки учащихся
В результате изучения элективного курса по физике ученик должен
знать
смысл понятий: физическое явление, физический закон, вещество, взаимодействие, электрическое поле, магнитное поле, волна, атом, атомное ядро, ионизирующие излучения
уметь
описывать и объяснять физические явления: равномерное прямолинейное движение, равноускоренное прямолинейное движение, теплопроводность, конвекцию, излучение, испарение, конденсацию, кипение, плавление, кристаллизацию, электризацию тел, взаимодействие электрических зарядов, 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: расстояния, промежутка времени, массы, силы, давления, температуры, влажности воздуха, силы тока, напряжения, электрического сопротивления, работы и мощности электрического тока; представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости: пути от времени, силы упругости от удлинения пружины, силы трения от силы нормального давления, периода колебаний маятника от длины нити, периода колебаний груза на пружине от массы груза, температуры остывающего тела от времени, силы тока от напряжения на участке цепи, угла отражения от угла падения света, угла преломления от угла падения света;
выражать в единицах Международной системы результаты измерений и расчетов;
проводить самостоятельный поиск информации естественнонаучного содержания с использованием различных источников (учебных текстов, справочных и научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Интернета), ее обработку и представление в разных формах (словесно, с помощью графиков, математических символов, рисунков и структурных схем);
Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:
обеспечения безопасности своей жизни при использовании бытовой техники;
сознательного выполнения правил безопасного движения транспортных средств и пешеходов;
оценки безопасности радиационного фона.
Раздел 3. Тематическое планирование
элективного курса «Измерения физических величин» по физике в 9 классе
№ п/п
Часы
учебного времени
Тема урока
Домашнее задание
Плановые сроки прохождения
Фактические сроки прохождения
Примечания
1
Физические величины и их единицы.
§1
1
Измерение физических величин.
Лабораторная работа № 1. «Измерение длины с помощью масштабной линейки, штангенциркуля, микрометра» Л/Р №2.«Измерение физических величин, характеризующих человека».
Измерение линейных параметров: длина окружности головы, охват груди, талии, бедёр, кровяного давления, объём легких, пульс, скорость движения крови по капиллярам, массу различных органов.
§2
1
Погрешности прямых однократных измерений. Лабораторная работа № 3.
Определение цены деления и инструментальной погрешности измерительных приборов.
§3
1
Безопасность эксперимента.
§4
1
Планирование и выполнение эксперимента.
§5
1
Оценка границ случайных погрешностей измерений.
§6
1
Обработка результатов измерений.
§7
1
Построение графиков.
§8
1
Измерение времени.
§9
1
Методы измерения физических величин.
§10
1
Исследование работы сердца Электрические токи сердца
§17
1
Обобщающее занятие.
Раздел 4. Содержание программы учебного курса
Программа курса «Измерения физических величин»
Раздел 1. Методы измерений физических величин
Физические величины и их единицы.
Как человек познает мир? Практика и теория в процессе познания мира. Физические величины. Масса. Сила. Единицы длины - метр.
Измерение физических величин.
Основные и производные физические величины; единицы и эталоны величин, международная система единиц СИ; измерение физических величин
Лабораторные и практические работы:
Л/Р №1.«Измерение длины с помощью масштабной линейки, штангенциркуля, микрометра».
Л/Р №2.«Измерение физических величин, характеризующих человека».
Измерение линейных параметров: длина окружности головы, охват груди, талии, бедёр, кровяного давления, объём легких, пульс, скорость движения крови по капиллярам, массу различных органов.
Погрешности прямых однократных измерений.
Прямые и косвенные измерения, относительная и абсолютная погрешности измерений.
Лабораторные и практические работы:
Л/Р №3. «Определение плотности сливочного масла, хлеба, йогурта, стирального порошка, хозяйственного мыла, клея».
Л/Р №4. «Определение сопротивления куска проволоки».
Л/Р №5. «Исследование зависимости силы тока от напряжения на резисторах разного сопротивления».
Безопасность эксперимента.
Обеспечение безопасности эксперимента для человека. Обеспечение безопасности эксперимента для измерительных приборов и оборудования
Планирование и выполнение эксперимента
Выбор метода измерений и измерительных приборов. Предварительные измерения. Необходимость точных измерений.
Оценка границ случайных погрешностей измерений
Повторные измерения и нахождение среднего арифметического значения измеряемой величины.
Обработка результатов измерений
Запись результатов измерений и вычислений. Оценка границ погрешностей косвенных измерений. Цели написания отчетов.
Лабораторные и практические работы:
Л/Р №6. Изучение движения связанных тел
Построение графиков
Построение графиков. Построение графиков с помощью компьютера.
Лабораторные и практические работы:
Л/Р №7. Определение жесткости пружины.
Измерение времени
Сутки - естественная единица времени.
Лабораторные и практические работы:
Л/Р №8.Измерение времени реакции человека на световой сигнал.
Методы измерения физических величин.
Раздел 2. Физические измерения в повседневной жизни.
Исследование работы сердца Электрические токи сердца
Раздел 5. Формы и средства контроля
Для учащихся предлагается разная форма представления зачетной работы на выбор группы: доклад, сопровождающийся рисунками, схемами, чертежами; творческий отчет, в котором описывается произведенная деятельность и выводы по её результатам; письменный отчет по работе обязателен.
Организация и проведение аттестации учеников
Элективные занятия по данной программе проводятся для удовлетворения индивидуальных интересов учащихся к изу чению практических приложений физики и для помощи в выборе профиля дальнейшего обучения.
Итоговый зачет ученику по всему элективному курсу выставляется по таким критериям:
1) выполнение не менее половины лабораторных работ;
2) выполнение не менее одного экспериментального задания исследовательского или конструкторского типа;
3) активное участие в подготовке и проведении семинаров, дискуссий, конкурсов.
Задание для самопроверки знаний учащихся по теме:
«Запись результатов измерений»
Сколько значащих цифр в следующих числах?
20,00. А. 1. В. 2. В. 4. Г. 20.
0,20. А. 0. Б. 1. В. 2. Г. 3.
0,002. А. 0. Б. 1. В. 2. Г. 4.
200,00. А. 1. В. 3. В. 5. Г. 200.
2 106. А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 106.
Какая первая значащая цифра в числе 0,0156?
А. О. Б. 0,01. В. 1. Г. 6.
Какая последняя значащая цифра в числе 259,06?
А. 2. Б. 9. В. 0. Г. 6.
Каким приближенным числом нужно записать результат измерения массы, если показания весов 128,1 г, а граница абсолютной погрешности измерений Am = 0,1 г?
А. 128,1 г. Б. 128,2 г. В. 128,0 г. Г. 128 г.
Каким приближенным числом нужно выразить результат измерений, если показания секундомера 5,34 с, а граница абсолютной погрешности измерений At = 0,15 с?
А. 5,34 с. Б. 5,49 с. В. 5,19 с. Г. 5 с.
Каким приближенным числом нужно выразить резуль тат измерений длины, если отсчет показаний измерительного прибора дал результат 245 см, а граница относительной по грешности равна 1%?
А. 245 см. Б. 247,45 см. В. 240 см. Г. 2,4 -102 см.
Каково значение границы абсолютной погрешности из мерений, если приближенное значение результата измерения выражено числом 6,62 кг ?
А. 1 кг. Б. 0,02 кг. В. 0,01 кг. Г. 0,005 кг.
Каково значение границы абсолютной погрешности из мерений, если приближенное значение результата измерения выражено числом 0,1 м?
А. 0,1м. Б. 0,05 м. В. 0,02 м. Г. 0,01см.
Каково значение границы абсолютной погрешности из мерений, если приближенное значение результата измерения выражено числом 3,1 102 м?
А. 0,1 м. Б. 0,05 м. В. 5 м. Г. 10 м.
Какое из приведенных ниже чисел правильно выражает результат измерения, если известно, что измерения выполнены с абсолютной погрешностью, не превышающей 1 см?
А. 420 м. Б. 4,2 102 м. В. 420,0 м. Г. 420,00 м.
Каково значение границы относительной погрешности измерения, если приближенный результат измерений выражен числом 20 см?
А. 0,05. Б. 0,025. В. 0,005. Г. 0,0025.
Каково значение границы относительной погрешности измерений, если приближенное значение результата измерения выражено числом 20,0 см?
А. 5%. Б. 2,5%. В. 0,5%. Г. 0,25%.
Какой из приведенных ниже вариантов записи резуль татов измерений является наиболее целесообразным?
А. 4,025 м±0,010 м. Б. 4,025 м±10 мм. В. 402,5 см±10 мм. Г. 4025 мм ± 1,0 см.
Код правильных ответов
1 | 2 1 3 I 4
5
6
7
8 I 9
10
11
12
13
14
15
16
17
В I В Б 1 В
А
В
Г
Г | Г
Г
Г
Б
В
В
Б
Г
А
Тест. Итоговый контроль
1.Меры длины:
а) аршин, верста, пядь, см.
б) дюйм, фунт, метр, мм.
в) км, баррель, дм, аршин.
2.Меры в системе «СИ»:
а) метр, литр, Ампер, кг.
б) см, Вольт, сек, г.
в) м, кг, м/с, с.
3.Инструментальная погрешность прибора:
а) Равна одному делению прибора.
б) Равна половине деления прибора.
в) Зависит от результатов измерения.
4. Цена деления прибора - это:
а) Значение одного деления прибора
б) Наибольшее значение, измеряемое прибором
в) Число делений на шкале
5.Цена деления равна: 0 . . . . . . . . . . . 1
а) 10 б) 1 в) 0,1
6. Абсолютная погрешность вычисляется по формуле:
а) / Х- Х ср / б)/ Хср-Х / в)
· Х/Хср
7. Относительная погрешность определяется:
а)
· Х/ Х б) / Х-Х ср// в)
·Х/ Хср
8. Величины, характеризующие движение:
а) путь, время, скорость
б) время, плотность, скорость
в) путь, время, спидометр
9. Прибор для измерения времени:
а) секундомер, ареометр, часы
б) метроном, секундомер, часы
в) часы, секундомер, тахеометр
10. 72 км/ч=?
а) 72000 м/с б) 20 м/с в) 15м/с
11. 0.5см= ?
а) 5*10-2 м б) 0 ,005 м в) 5м
12.Площадь измеряется в:
а) м2, см2, га
б) дм2, км , а
в) мм2, мл, м2
13. 2 см= ?м
а) 2*10-3 м б) 2*10-2 м в) 2 м
14. 2мл = ?м3
а) 0,000002м3 б)0.002м3 в)2м3
15.Прибор для измерения объема:
а) ареометр б) манометр в) мензурка
16.Для вычисления плотности можно использовать приборы:
а) весы, мензурка, ареометр
б) манометр, динамометр, весы
в) мензурка, калориметр, часы
17. Между шкалами Цельсия и Кельвина связь выражается:
а) Т=273 - t б) Т= t + 273 в) Т=t - 273
18. 270 С=? К
а) 127 К б)300 К в) 0 К
19.Влажность измеряют:
а) гигрометром и психрометром
б) психрометром и термометром
в) термометром и гигрометром
20.К электроизмерительным приборам относятся:
а) амперметр, вольтметр, барометр
б) омметр, ваттметр, амперметр
в) спидометр, амперметр, вольтметр
21. Амперметр и вольтметр включаются:
а) оба последовательно б) оба параллельно в) амперметр последовательно, вольтметр параллельно
22.Шунт используется
а) в амперметрах б)в вольтметрах
в) в любом электроизмерительном приборе
23.Добавочное сопротивление соединяют:
а) параллельно б) без разницы в) последовательно
24. Электросчетчик измеряет:
б) силу тока в) работу тока а) мощность
25.1 кВт ча с= ? Дж
А. 3600000 Дж Б. 1000 Дж В. 36 00 Дж
26. Освещенность измеряется:
а) в люменах б) канделах в) люксах
Составить вопросы к кроссворду по теме:
Электрические явления
1.
д
и
э
л
е
к
т
р
и
к
2.
п
а
р
а
л
л
е
л
ь
н
о
е
3.
о
м
м
е
т
р
4.
з
а
м
ы
к
а
н
и
е
5.
в
о
л
ь
т
м
е
т
р
6.
с
о
п
р
о
т
и
в
л
е
н
и
е
7.
ш
у
н
т
и
р
о
в
а
н
и
е
8.
с
ч
е
т
ч
и
к
9.
а
м
п
е
р
м
е
т
р
10.
с
х
е
м
а
11.
в
а
т
т
м
е
т
р
12.
а
в
о
м
е
т
р
13.
о
м
Угадай кроссворд по теме: Тепловые явления
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Вопросы к кроссворду «Тепловые явления»
1. Величина равная количеству теплоты ,необходимому для изменения температуры на 1 граду
2. Что в атмосфере создают водяные пары.
3. Энергия, передаваемая при теплопередаче.
4. Единица измерения количества теплоты.
5. Величина, измеряемая градусником.
6. Ученый, основатель шкалы абсолютных температур.
7. Процесс передачи теплоты от нагретого тела к холодному.
8. Результат теплообмена.
9. Вещество в градусниках.
10. Единица измерения температуры.
Лабораторные работы.
Содержание письменного ученического отчета для лабораторной работы
1. Название лабораторной работы.
2. Цель работы.
3. Оборудование.
4. Схематический рисунок.
5. Таблица измерений и вычислений.
6. Формулы вычислений.
7. Определение погрешности.
8. Вывод.
Лабораторная работа №1.1
Измерение размеров тел с помощью штангенциркуля .
Цель: изучение правил пользования штангенциркуля, измерение размеров тел, имеющих маленькие размеры.
Оборудование: штангенциркуль, микрометр, линейка, проволока, шарик, трубки разного диаметра
Ход работы:
Изучить правила работы со штангенциркулем.
Измерить диаметр проволоки, диаметр шара, внутреннего и внешнего диаметра трубки, глубины отверстия.
Измерить эти величины линейкой и сравнить с показаниями на штангенциркуле.
Записать показания приборов с учетом инструментальной ошибки.
То же самое проделать с микрометром.
Лабораторная работа № 1.2
Измерения микрометром.
Цель: изучение правил работы с микрометром, измерение тел малого диаметра.
Оборудование: микрометр, тонкая проволока, магнитная лента, лист бумаги.
Ход работы:
1.Изучить правила работы с микрометром.
2. Измерить диаметры предлагаемых тел.
3.Записать показания прибора с учетом погрешности прибора.
Лабораторная работа № 3.
Определение цены деления и инструментальной погрешности измерительных приборов.
Цель: определить цену деления предлагаемых приборов, научиться записывать результат с учетом погрешностей измерений и вычислений
Оборудование: манометр, мензурка, метроном, барометр, секундомер
Рекомендации: 1. Измерительная ошибка прибора определяется так: если измеряемая величина совпала с делением шкалы прибора, то погрешность равна половине деления прибора. Если они не совпали, то погрешность равна целому делению.
Например: при измерении линейкой с мм делением ошибка прибора равна: в первом случае- 0,5 мм, во втором – 1 мм
Подробное изучение о нахождении погрешностей и записи результатов измерений с учетом их О.Ф.Кабардин « факультативный курс физики», с 173
Лабораторная работа № 4.
Определение плотности различных тел.
Цель: поиск способа выделить тела из исходного вещества
Оборудование: тела разной плотности, весы, мензурка, тела равной плотности, но разного объема
Ход работы:
Измерив массу и объем определить плотность вещества тела.
По таблице плотностей определить вещество.
Так проделать со всеми телами, результаты записать в таблицу. Выделить вещества с одинаковой плотностью. Построить график зависимости массы от объема.
Рекомендации: единицы измерения привести в соответствие.
Лабораторная работа № 4.
Измерение сопротивления куска проволоки.
Цель: исследование сопротивления проводников с помощью омметра
Оборудование: омметр, авометр, термометр, термопара, магазин сопротивлений, сосуд с водой
Ход работы:
1. Измерить сопротивление проводников:
А. разной длины
Б. разной толщины
В. Из разных веществ
2. Выявить зависимость сопротивления от этих величин
3. Исследовать сопротивление термопары от температур
4. Собрать электрическую цепь и по закону Ома определить сопротивление проводника, а потом измерить его омметром. Определить погрешности в обоих способах измерения.
Все остальные лабораторные работы опубликованы на http://www.proshkolu.ru/club/physics/file2/643700/
Темы проектов для учащихся (выступления на конференции)
1.Таблица физических величин.
2. Как измеряли древние.
3. История метрической системы мер.
4. Измерения в быту.
5. Старые русские меры.
6. Измерительные приборы.
7. Изготовление измерительного прибора.
8. Измерение в науке и технике.
9. Наблюдаю и исследую сам.
10. От гномона до атомных часов.
11. Мои достижения.
12. Тело человека и меры.
13. Приставки и множители
Раздел 6. Перечень учебно-методических средств обучения
Литература для учителя:
Горев Л.А. Занимательные опыты по физике в средней школе: Кн. для учителя. - М.: Просвещение, 1992.
Исследовательская деятельность учащихся в профильной школе. / Под ред. Б. А. Татьянкина. – М.: Просвещение, 2007.-138с.
Кабардин О.Ф., Орлов В.А Экспериментальные задачи по физике.2001,М. Вербум.
Буров В.А., Никифорова Г.Г. Фронтальные лабораторные работы по физике 7-11 кл. М.: Просвещение, 1996.-342с.
Литература для учащихся:
Измерения физических величин. / Под ред. Кабардиной С.И.М.: Бином, 2005.-136с.
Перельман Я.И. Занимательная физика: Кн.1. – М.: Триада-литера, 2001.-163с.
Перельман Я.И. Занимательная физика: Кн.2. – М.: Триада-литера, 2001.-163с.
М.И. Кухлинг. Справочник по физике, М.: Просвещение, 2005.-283с.
П.В.Цыганова «Исследовательская деятельность учащихся», Смоленск, 2006.