Рабочая программа общеобразовательной профильной учебной дисциплины «Физика» разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования (далее ФГОС СОО) (приказ Минобрнауки России от 17 мая 2012 г. №413), Федерального государственного образовательного по специальности среднего профессионального образования (далее - ФГОС СПО) 23.02.01 Организация перевозок и управление на транспорте (приказ Министерства образования и науки РФ от 22 апреля 2014 г. №376), Примерной программы общеобразовательной дисциплины «Физика» для профессиональных образовательных организаций, Дмитриева В.Ф. - М.: Издательский центр «Академия», 2015.
Организация-разработчик: ГАПОУ «Брянский техникум машиностроения и автомобильного транспорта имени Героя Советского Союза М.А. Афанасьева»
Разработчик:
Фролова Т.М.., преподаватель ГАПОУ «БТМ и АТ имени Героя Советского Союза М.А. Афанасьева» высшей квалификационной категории
Рекомендована Методическим советом ГАПОУ «Брянский техникум машиностроения и автомобильного транспорта имени Героя Советского Союза М.А. Афанасьева» к утверждению
Протокол заседания № от « » 20 г.
Содержание
3. Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение программы учебной дисциплины
24
4. Рекомендуемая литература
25
1. Пояснительная записка
Программа общеобразовательной учебной дисциплины «Физика» предназначена для изучения физики в ГАПОУ «Брянский техникум машиностроения и автомобильного транспорта им. героя Советского Союза М.А.Афанасьева», реализующих образовательную программу среднего общего образования в пределах освоения основной профессиональной образовательной программы для специальностей:
23.02.03. «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»
23.02.01. «Организация перевозок и управление на транспорте (по видам)».
Программа разработана на основе требований ФГОС среднего общего образования, предъявляемых к структуре, содержанию и результатам освоения учебной дисциплины «Физика», в соответствии с Рекомендациями по организации получения среднего общего образования в пределах освоения образовательных программ среднего профессионального образования на базе основного общего образования с учетом требований федеральных государственных образовательных стандартов и получаемой профессии или специальности среднего профессионального образования (письмо Департамента государственной политики в сфере подготовки рабочих кадров и ДПО Минобрнауки России от 17.03.2015 № 06-259).
Содержание программы «Физика» направлено на достижение следующих целей:
освоение знаний о фундаментальных физических законах и принципах, лежащих в основе современной физической картины мира; наиболее важных открытиях в области физики, оказавших определяющее влияние на развитие техники и технологии; методах научного познания природы;
овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, выдвигать гипотезы и строить модели, применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений и свойств веществ; практически использовать физические знания; оценивать достоверность естественнонаучной информации;
развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе приобретения знаний и умений по физике с использованием различных источников информации и современных информационных технологий;
воспитание убежденности в возможности познания законов природы, использования достижений физики на благо развития человеческой цивилизации; необходимости сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента при обсуждении проблем естественнонаучного содержания; готовности к морально-этической оценке использования научных достижений, чувства ответственности за защиту окружающей среды;
использование приобретенных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни, обеспечения безопасности собственной жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды и возможность
применения знаний при решении задач, возникающих в последующей профессиональной деятельности.
В программу включено содержание, направленное на формирование у студентов компетенций, необходимых для качественного освоения ОПОП СПО на базе основного общего образования с получением среднего общего образования; программы подготовки специалистов среднего звена (ППССЗ) для специальностей:
23.02.03. «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»
23.02.01. «Организация перевозок и управление на транспорте (по видам)».
В связи со спецификой учебного заведения, в рабочую программу внесены изменения в распределение объёма часов по разделам.
Решением заседания ЦК МиОЕНД Протокол № 9 от 28 апреля 2016 года, а также Методическим советом техникума протокол № 5 от 07.06.2016 утверждены изменения объёма учебных часов по дисциплине «Физика».
В связи с введением дополнительной дисциплины «Астрономия», часы раздела физики «Эволюция Вселенной» перераспределены на другие разделы физики.
Внесены изменения в перечень лабораторных работ по физике.
В программе учебной дисциплины «Физика» уточнено содержание учебного материала, последовательность его изучения, распределение учебных часов, виды самостоятельных работ, тематика рефератов (докладов, индивидуальных проектов).
Результаты освоения учебной дисциплины
Освоение содержания учебной дисциплины «Физика» обеспечивает достижение студентами следующих результатов:
личностных:
-чувство гордости и уважения к истории и достижениям отечественной физической науки; физически грамотное поведение в профессиональной деятельности и быту при обращении с приборами и устройствами;
-готовность к продолжению образования и повышения квалификации в избранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли физических компетенций в этом;
-умение использовать достижения современной физической науки и физических технологий для повышения собственного интеллектуального развития в выбранной профессиональной деятельности;
-умение самостоятельно добывать новые для себя физические знания, используя для этого доступные источники информации;
-умение выстраивать конструктивные взаимоотношения в команде по решению общих задач;
-умение управлять своей познавательной деятельностью, проводить самооценку уровня собственного интеллектуального развития;
метапредметных:
-использование различных видов познавательной деятельности для решения физических задач, применение основных методов познания (наблюдения, описания, измерения, эксперимента) для изучения различных сторон окружающей действительности;
-использование основных интеллектуальных операций: постановки задачи, формулирования гипотез, анализа и синтеза, сравнения, обобщения, систематизации, выявления причинно-следственных связей, поиска аналогов, формулирования выводов для изучения различных сторон физических объектов, явлений и процессов, с которыми возникает необходимость сталкиваться в профессиональной сфере;
-умение генерировать идеи и определять средства, необходимые для их реализации;
-умение использовать различные источники для получения физической информации, оценивать ее достоверность;
-умение анализировать и представлять информацию в различных видах;
-умение публично представлять результаты собственного исследования, вести дискуссии, доступно и гармонично сочетая содержание и формы представляемой информации;
предметных:
-формирование представлений о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений, роли физики в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;
-владение основополагающими физическими понятиями, закономерностями, законами и теориями; уверенное использование физической терминологии и символики;
-владение основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдением, описанием, измерением, экспериментом;
-умения обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы;
-формирование умения решать физические задачи;
-формирование умения применять полученные знания для объяснения условий протекания физических явлений в природе, профессиональной сфере и для принятия практических решений в повседневной жизни;
-формирование собственной позиции по отношению к физической информации, получаемой из разных источников.
Содержание учебной дисциплины
Введение.
Физика — фундаментальная наука о природе.
Естественнонаучный метод познания, его возможности и границы применимости. Эксперимент и теория в процессе познания природы. Моделирование физических явлений и процессов. Роль эксперимента и теории в процессе познания природы. Физическая величина. Погрешности измерений физических величин. Физические законы. Границы применимости физических законов. Понятие о физической картине мира. Виды погрешностей и методы их определения. Значение физики при освоении профессий СПО и специальностей СПО.
1. Механика.
1.1 Кинематика.
Механическое движение. Перемещение. Путь. Скорость. Равномерное прямолинейное движение. Ускорение. Равнопеременное прямолинейное движение. Свободное падение. Движение тела, брошенного под углом к горизонту. Равномерное движение по окружности.
1.2 Законы механики Ньютона.
Первый закон Ньютона. Сила. Масса. Импульс. Второй закон Ньютона. Основной закон классической динамики. Третий закон Ньютона. Закон всемирного тяготения. Гравитационное поле. Сила тяжести. Вес. Способы измерения массы тел. Силы в механике.
1.3 Законы сохранения в механике.
Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Работа силы. Работа потенциальных сил. Мощность. Энергия. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии. Применение законов сохранения.
Демонстрации
Зависимость траектории от выбора системы отсчета.
Виды механического движения.
Зависимость ускорения тела от его массы и силы, действующей на тело.
Равенство и противоположность направления сил действия и противодействия.
Силы трения.
Переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно.
Лабораторные работы
Исследование движения тела под действием постоянной силы.
Изучение закона сохранения импульса.
Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости.
Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии тела.
Измерение коэффициента жёсткости пружины.
Измерение коэффициента трения скольжения
2. Основы молекулярной физики и термодинамики.
2.1 Основы молекулярно-кинетической теории. Идеальный газ.
Основные положения молекулярно-кинетической теории. Размеры и масса молекул и атомов. Броуновское движение. Диффузия. Силы и энергия межмолекулярного взаимодействия. Строение газообразных, жидких и твердых тел. Скорости движения молекул и их измерение. Идеальный газ. Давление газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Температура и ее измерение. Газовые законы. Абсолютный нуль температуры. Термодинамическая шкала температуры. Уравнение состояния идеального газа. Молярная газовая постоянная.
2.2 Основы термодинамики.
Основные понятия и определения. Внутренняя энергия системы. Внутренняя энергия идеального газа. Работа и теплота как формы передачи энергии. Теплоемкость. Удельная теплоемкость. Уравнение теплового баланса. Первое начало термодинамики. Адиабатный процесс. Принцип действия тепловой машины. КПД теплового двигателя. Второе начало термодинамики. Термодинамическая шкала температур. Холодильные машины. Тепловые двигатели. Охрана природы.
2.3 Агрегатные состояния и фазовые переходы.
Свойства паров. Испарение и конденсация. Насыщенный пар и его свойства. Абсолютная и относительная влажность воздуха. Точка росы. Кипение. Зависимость температуры кипения от давления. Перегретый пар и его использование в технике.
Свойства жидкостей. Характеристика жидкого состояния вещества. Поверхностный слой жидкости. Энергия поверхностного слоя. Явления на границе жидкости с твердым телом. Капиллярные явления.
Свойства твердых тел. Характеристика твердого состояния вещества. Упругие свойства твердых тел. Закон Гука. Механические свойства твердых тел. Тепловое расширение твердых тел и жидкостей. Плавление и кристаллизация.
Демонстрации
Движение броуновских частиц.
Диффузия.
Изменение внутренней энергии тел при совершении работы.
Модели тепловых двигателей.
Психрометр и гигрометр.
Явления поверхностного натяжения и смачивания.
Кристаллы, аморфные вещества, жидкокристаллические тела.
Лабораторные работы
Измерение влажности воздуха.
Измерение поверхностного натяжения жидкости.
Наблюдение процесса кристаллизации.
Изучение изопроцессов.
3. Электродинамика.
3.1 Электрическое поле.
Электрические заряды. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей. Работа сил электростатического поля. Потенциал. Разность потенциалов. Эквипотенциальные поверхности. Связь между напряженностью и разностью потенциалов электрического поля. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Проводники в электрическом поле. Конденсаторы. Соединение конденсаторов в батарею. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электрического поля.
3.2 Законы постоянного тока.
Условия, необходимые для возникновения и поддержания электрического тока. Сила тока и плотность тока. Закон Ома для участка цепи без ЭДС. Зависимость электрического сопротивления от материала, длины и площади поперечного сечения проводника. Зависимость электрического сопротивления проводников от температуры. Электродвижущая сила источника тока. Закон Ома для полной цепи. Соединение проводников. Соединение источников электрической энергии в батарею. Закон Джоуля—Ленца. Работа и мощность электрического тока. Тепловое действие тока.
3.3 Электрический ток в полупроводниках.
Собственная проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы.
3.4 Магнитное поле.
Вектор индукции магнитного поля. Действие магнитного поля на прямолинейный проводник с током. Закон Ампера. Взаимодействие токов. Магнитный поток. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Определение удельного заряда. Ускорители заряженных частиц.
3.5 Электромагнитная индукция.
Электромагнитная индукция. Вихревое электрическое поле. Самоиндукция. Энергия магнитного поля.
Демонстрации
Взаимодействие заряженных тел.
Проводники в электрическом поле.
Диэлектрики в электрическом поле.
Конденсаторы.
Собственная и примесная проводимость полупроводников.
Полупроводниковый диод. Транзистор.
Опыт Эрстеда.
Взаимодействие проводников с токами.
Отклонение электронного пучка магнитным полем.
Электродвигатель.
Электроизмерительные приборы.
Электромагнитная индукция.
Опыты Фарадея.
Трансформатор.
Лабораторные работы
Изучение закона Ома для участка цепи, последовательного и параллельного соединения проводников.
Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника электрической энергии.
Исследование законов электролиза.
Изучение явления электромагнитной индукции.
Определение коэффициента полезного действия электрического чайника.
Определение удельного сопротивления проводника.
4. Колебания и волны.
4.1 Механические колебания и волны.
Колебательное движение. Гармонические колебания. Свободные механические колебания. Линейные механические колебательные системы. Превращение энергии при колебательном движении. Свободные затухающие механические колебания. Вынужденные механические колебания.
Поперечные и продольные волны. Характеристики волны. Уравнение плоской бегущей волны. Интерференция волн. Понятие о дифракции волн. Звуковые волны. Ультразвук и его применение.
4.2 Электромагнитные колебания и волны.
Свободные электромагнитные колебания. Превращение энергии в колебательном контуре. Затухающие электромагнитные колебания. Генератор незатухающих электромагнитных колебаний. Вынужденные электрические колебания. Переменный ток. Генератор переменного тока. Емкостное и индуктивное сопротивления переменного тока. Закон Ома для электрической цепи переменного тока. Работа и мощность переменного тока. Генераторы тока. Трансформаторы. Токи высокой частоты. Получение, передача и распределение электроэнергии.
Электромагнитное поле как особый вид материи. Электромагнитные волны. Вибратор Герца. Открытый колебательный контур. Изобретение радио А.С. Поповым. Понятие о радиосвязи. Применение электромагнитных волн.
Демонстрации
Свободные и вынужденные механические колебания.
Образование и распространение упругих волн.
Частота колебаний и высота тона звука.
Свободные электромагнитные колебания.
Осциллограмма переменного тока.
Конденсатор в цепи переменного тока.
Лабораторные работы
Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного) маятника от длины нити (или массы груза).
Сборка простейшего радиоприёмника.
5. Оптика.
5.1 Световые волны.
Природа света. Скорость распространения света. Законы отражения и преломления света. Полное отражение. Линзы. Глаз как оптическая система. Оптические приборы.
Волновые свойства света. Интерференция света. Когерентность световых лучей. Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины. Кольца Ньютона. Использование интерференции в науке и технике. Дифракция света. Дифракция на щели в параллельных лучах. Дифракционная решетка. Понятие о голографии. Поляризация поперечных волн. Поляризация света. Двойное лучепреломление. Поляроиды. Дисперсия света. Виды спектров. Спектры испускания. Спектры поглощения. Ультрафиолетовое и инфракрасное излучения. Рентгеновские лучи. Их природа и свойства.
Демонстрации
Законы отражения и преломления света.
Оптические приборы.
Интерференция света.
Дифракция света.
Поляризация света.
Получение спектра с помощью призмы.
Получение спектра с помощью дифракционной решетки. Спектроскоп.
Лабораторные работы
Изучение изображения предметов в тонкой линзе.
Определение длины световой волны с помощью дифракционной решётки.
Определение коэффициента преломления стекла.
6. Элементы квантовой физики.
6.1 Квантовая оптика.
Квантовая гипотеза Планка. Фотоны. Внешний фотоэлектрический эффект. Внутренний фотоэффект. Типы фотоэлементов.
6.2. Физика атома и атомного ядра.
Развитие взглядов на строение вещества. Закономерности в атомных спектрах водорода. Ядерная модель атома. Опыты Э.Резерфорда. Модель атома водорода по Н.Бору. Квантовые генераторы.
Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Способы наблюдения и регистрации заряженных частиц. Эффект Вавилова — Черенкова. Строение атомного ядра. Дефект массы, энергия связи и устойчивость атомных ядер. Ядерные реакции. Искусственная радиоактивность. Деление тяжелых ядер. Цепная ядерная реакция. Управляемая цепная реакция. Ядерный реактор. Получение радиоактивных изотопов и их применение. Биологическое действие радиоактивных излучений. Элементарные частицы.
Демонстрации
Фотоэффект.
Линейчатые спектры различных веществ.
Излучение лазера (квантового генератора).
Счетчик ионизирующих излучений.
Лабораторные работы
Наблюдение сплошного и линейчатого спектров.
Темы рефератов (докладов), индивидуальных проектов
• Александр Григорьевич Столетов — русский физик.
• Александр Степанович Попов — русский ученый, изобретатель радио.
• Альтернативная энергетика.
• Андре Мари Ампер — основоположник электродинамики.
• Атомная физика. Изотопы. Применение радиоактивных изотопов.
• Бесконтактные методы контроля температуры.
• Борис Семенович Якоби — физик и изобретатель.
• Виды электрических разрядов. Электрические разряды на службе человека.
• Галилео Галилей — основатель точного естествознания.
• Голография и ее применение.
• Дифракция в нашей жизни.
• Жидкие кристаллы.
• Законы сохранения в механике.
• Игорь Васильевич Курчатов — физик, организатор атомной науки и техники.
• Исаак Ньютон — создатель классической физики.
• Использование электроэнергии в транспорте.
• Лазерные технологии и их использование.
• Майкл Фарадей — создатель учения об электромагнитном поле.
• Макс Планк.
• Методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений и частиц.
• Михаил Васильевич Ломоносов — ученый энциклопедист.
• Модели атома. Опыт Резерфорда.
• Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов.
• Никола Тесла: жизнь и необычайные открытия.
• Нильс Бор — один из создателей современной физики.
• Оптические явления в природе.
• Переменный электрический ток и его применение.
• Плазма — четвертое состояние вещества.
• Планеты Солнечной системы.
• Полупроводниковые датчики температуры.
• Применение жидких кристаллов в промышленности.
• Применение ядерных реакторов.
• Природа ферромагнетизма.
• Проблемы экологии, связанные с использованием тепловых машин.
• Производство, передача и использование электроэнергии.
• Рентгеновские лучи. История открытия. Применение.
• Рождение и эволюция звезд.
• Роль К.Э. Циолковского в развитии космонавтики.
• Свет — электромагнитная волна.
• Сергей Павлович Королев — конструктор и организатор производства ракетно-космической техники.
• Современная спутниковая связь.
• Современная физическая картина мира.
• Современные средства связи.
• Трансформаторы.
• Ультразвук, инфразвук (получение, свойства, применение).
• Фотоэлементы.
• Фотоэффект. Применение явления фотоэффекта.
• Эрстед — основоположник электромагнетизма.
• Шкала электромагнитных волн.
• Экологические проблемы и возможные пути их решения.
• Электронная проводимость металлов. Сверхпроводимость.
• Эмилий Христианович Ленц — русский физик.
2. Тематическое планирование
При реализации содержания общеобразовательной учебной дисциплины «Физика» максимальная учебная нагрузка обучающихся составляет:
максимальная нагрузка - 181 часов;
аудиторная (обязательная) нагрузка обучающихся, включая практические занятия – 121 часов;
внеаудиторная самостоятельная работа студентов – 60 часа.
№ п/п
Вид учебной работы
Теоретические занятия
Практические занятия
Лабораторные работы
Всего часов
Аудиторные занятия. Содержание обучения (разделы, темы)
1.
Введение
2
2
2.
Механика
12
12
24
3.
Молекулярная физика и термодинамика
12
8
22
4.
Электродинамика
20
12
32
5.
Колебания волны
10
4
14
6.
Оптика
8
6
14
Элементы квантовой физики
13
2
13
Итого
77
44
121
Внеаудиторная самостоятельная работа
Подготовка выступлений, докладов, рефератов, индивидуальных проектов
60
Промежуточная аттестация в форме дифференцированного зачёта или экзамена
Всего
181
Характеристика основных видов учебной деятельности
Умения постановки целей деятельности, планирования собственной деятельности для достижения поставленных целей, предвидения возможных результатов этих действий, организации самоконтроля и оценки полученных результатов. Развитие способности ясно и точно излагать свои мысли, логически обосновывать свою точку зрения, воспринимать и анализировать мнения собеседников, признавая право другого человека на иное мнение. Произведение измерения физических величин и оценка границы погрешностей измерений.
Представление границы погрешностей измерений при построении графиков. Умение высказывать гипотезы для объяснения наблюдаемых явлений. Умение предлагать модели явлений.
Указание границ применимости физических законов. Изложение основных положений современной научной картины мира.
Приведение примеров влияния открытий в физике на прогресс в технике и технологии производства. Использование Интернета для поиска информации
1. Механика
1.1 Кинематика
Представление механического движения тела уравнениями зависимости координат и проекцией скорости от времени. Представление механического движения тела графиками зависимости координат и проекцией скорости от времени. Определение координат пройденного пути, скорости и ускорения тела по графикам зависимости координат и проекций скорости от времени. Определение координат пройденного пути, скорости и ускорения тела по уравнениям зависимости координат и проекций скорости от времени.
Проведение сравнительного анализа равномерного и равнопеременного движений.
Указание использования поступательного и вращательного движений в технике.
Приобретение опыта работы в группе с выполнением различных социальных ролей.
Разработка возможной системы действий и конструкции для экспериментального определения кинематических величин.
Представление информации о видах движения в виде таблицы.
1.2 Динамика
Понимание смысла таких физических моделей, как материальная точка, инерциальная система отсчета.
Измерение массы тела различными способами. Измерение сил взаимодействия тел. Вычисление значения ускорения тел по известным значениям действующих сил и масс тел.
Умение различать силу тяжести и вес тела. Объяснение и приведение примеров явления невесомости.
Применение основных понятий, формул и законов динамики к решению задач
1.3 Законы сохранения в механике
Применение закона сохранения импульса для вычисления изменений скоростей тел при их взаимодействиях.
Измерение работы сил и изменение кинетической энергии тела. Вычисление работы сил и изменения кинетической энергии тела.
Вычисление потенциальной энергии тел в гравитационном поле. Определение потенциальной энергии упруго деформированного тела по известной деформации и жесткости тела.
Применение закона сохранения механической энергии при расчетах результатов взаимодействий тел гравитационными силами и силами упругости.
Указание границ применимости законов механики.
Указание учебных дисциплин, при изучении которых используются законы сохранения
2. Основы молекулярной физики и термодинамики
2.1 Основы МКТ
Выполнение экспериментов, служащих для обоснования молекулярно-кинетической теории (МКТ).
Решение задач с применением основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов.
Определение параметров вещества в газообразном состоянии на основании уравнения состояния идеального газа.
Определение параметров вещества в газообразном состоянии и происходящих процессов по графикам зависимости р (Т), V (Т), р (V).
Экспериментальное исследование зависимости р (Т), V (Т), р (V). Представление в виде графиков изохорного, изобарного и изотермического процессов.
Вычисление средней кинетической энергии теплового движения молекул по известной температуре вещества.
Высказывание гипотез для объяснения наблюдаемых явлений. Указание границ применимости модели «идеальный газ» и законов МКТ
2.2 Основы термодинамики
Измерение количества теплоты в процессах теплопередачи. Расчет количества теплоты, необходимого для осуществления заданного процесса с теплопередачей. Расчет изменения внутренней энергии тел, работы и переданного количества теплоты с использованием первого закона термодинамики.
Расчет работы, совершенной газом, по графику зависимости р (V).
Вычисление работы газа, совершенной при изменении состояния по замкнутому циклу. Вычисление КПД при совершении газом работы в процессах изменения состояния по замкнутому циклу. Объяснение принципов действия тепловых машин. Демонстрация роли физики в создании и совершенствовании тепловых двигателей.
Изложение сути экологических проблем, обусловленных работой тепловых двигателей и предложение пути их решения. Указание границ применимости законов термодинамики. Умение вести диалог, выслушивать мнение оппонента, участвовать в дискуссии, открыто выражать и отстаивать свою точку зрения.
Указание учебных дисциплин, при изучении которых используют учебный материал «Основы термодинамики».
2.3 Агрегатные состояния и фазовые переходы
Измерение влажности воздуха. Расчет количества теплоты, необходимого для осуществления процесса перехода вещества
из одного агрегатного состояния в другое. Экспериментальное исследование тепловых свойств вещества. Приведение примеров капиллярных явлений в быту, природе, технике.
Исследование механических свойств твердых тел. Применение физических понятий и законов в учебном материале профессионального характера.
Использование Интернета для поиска информации о разработках и применениях современных твердых и аморфных материалов.
3. Электродинамика
3.1 Электрическое поле
Вычисление сил взаимодействия точечных электрических зарядов.
Вычисление напряженности электрического поля одного и нескольких точечных электрических зарядов. Вычисление потенциала электрического поля одного и нескольких точечных электрических зарядов. Измерение разности потенциалов.
Измерение энергии электрического поля заряженного конденсатора.
Вычисление энергии электрического поля заряженного конденсатора.
Разработка плана и возможной схемы действий экспериментального определения электроемкости конденсатора и диэлектрической проницаемости вещества.
Проведение сравнительного анализа гравитационного и электростатического полей.
3.2 Законы постоянного тока
Измерение мощности электрического тока. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.
Выполнение расчетов силы тока и напряжений на участках электрических цепей. Объяснение на примере электрической цепи с двумя источниками тока (ЭДС), в каком случае источник электрической энергии работает в режиме генератора, а в каком — в режиме потребителя.
Определение температуры нити накаливания. Измерение электрического заряда электрона.
3.3 Электрический ток в полупроводниках
Снятие вольтамперной характеристики диода.
Проведение сравнительного анализа полупроводниковых диодов и триодов.
Использование Интернета для поиска информации о перспективах развития полупроводниковой техники.
Установка причинно-следственных связей.
3.4 Магнитное поле
Измерение индукции магнитного поля. Вычисление сил, действующих на проводник с током в магнитном поле.
Вычисление сил, действующих на электрический заряд, движущийся в магнитном поле.
3.5 Электромагнитная индукция
Исследование явлений электромагнитной индукции, самоиндукции. Вычисление энергии магнитного поля. Объяснение принципа действия электродвигателя. Объяснение принципа действия генератора электрического тока и электроизмерительных приборов. Объяснение принципа действия масс-спектрографа, ускорителей заряженных частиц.
4. Колебания и волны
4.1 Механические колебания и волны
Исследование зависимости периода колебаний математического маятника от его длины, массы и амплитуды колебаний. Исследование зависимости периода колебаний груза на пружине от его массы и жесткости пружины. Вычисление периода колебаний математического маятника по известному значению его длины. Вычисление периода колебаний груза на пружине по известным значениям его массы и жесткости пружины. Выработка навыков воспринимать, анализировать, перерабатывать и предъявлять информацию в соответствии с поставленными задачами.
Приведение примеров автоколебательных механических систем. Проведение классификации колебаний.
Измерение длины звуковой волны по результатам наблюдений интерференции звуковых волн.
Наблюдение и объяснение явлений интерференции и дифракции механических волн.
Представление областей применения ультразвука и перспективы его использования в различных областях науки, техники, в медицине.
Изложение сути экологических проблем, связанных с воздействием звуковых волн на организм человека.
4.2 Электромагнитные колебания и волны.
Наблюдение осциллограмм гармонических колебаний силы тока в цепи. Измерение электроемкости конденсатора. Измерение индуктивность катушки. Исследование явления электрического резонанса в последовательной цепи. Проведение аналогии между физическими величинами, характеризующими механическую и электромагнитную колебательные системы. Расчет значений силы тока и напряжения на элементах цепи переменного тока.
Исследование принципа действия трансформатора. Исследование принципа действия генератора переменного тока. Использование Интернета для поиска информации о современных способах передачи электроэнергии.
Осуществление радиопередачи и радиоприема. Исследование свойств электромагнитных волн с помощью мобильного телефона.
Развитие ценностного отношения к изучаемым на уроках физики объектам и осваиваемым видам деятельности. Объяснение принципиального различия природы упругих и электромагнитных волн. Изложение сути экологических проблем, связанных с электромагнитными колебаниями и волнами.
Объяснение роли электромагнитных волн в современных исследованиях Вселенной.
5. Оптика
5.1 Природа света
Применение на практике законов отражения и преломления света при решении задач. Определение спектральных границ чувствительности человеческого глаза. Умение строить изображения предметов, даваемые линзами. Расчет расстояния от линзы до изображения предмета. Расчет оптической силы линзы. Измерение фокусного расстояния линзы. Испытание моделей микроскопа и телескопа.
5.2 Волновые свойства света
Наблюдение явления интерференции электромагнитных волн. Наблюдение явления дифракции электромагнитных волн.
Наблюдение явления поляризации электромагнитных волн. Измерение длины световой волны по результатам наблюдения явления интерференции. Наблюдение явления дифракции света. Наблюдение явления поляризации и дисперсии света. Поиск различий и сходства между дифракционным и дисперсионным спектрами.
Приведение примеров появления в природе и использования в технике явлений интерференции, дифракции, поляризации и дисперсии света. Перечисление методов познания, которые использованы при изучении указанных явлений.
6. Элементы квантовой физики
6.1 Квантовая оптика
Наблюдение фотоэлектрического эффекта. Объяснение законов Столетова на основе квантовых представлений.
Расчет максимальной кинетической энергии электронов при фотоэлектрическом эффекте.
Определение работы выхода электрона по графику зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты света. Измерение работы выхода электрона.
Перечисление приборов установки, в которых применяется без- инерционность фотоэффекта.
Объяснение корпускулярно-волнового дуализма свойств фотонов. Объяснение роли квантовой оптики в развитии современной физики.
6.2 Физика атома и атомного ядра
Наблюдение линейчатых спектров.
Расчет частоты и длины волны испускаемого света при переходе атома водорода из одного стационарного состояния в другое. Объяснение происхождения линейчатого спектра атома водорода и различия линейчатых спектров различных газов. Исследование линейчатого спектра. Исследование принципа работы люминесцентной лампы. Наблюдение и объяснение принципа действия лазера. Приведение примеров использования лазера в современной науке и технике. Использование Интернета для поиска информации о перспективах применения лазера Наблюдение треков альфа-частиц в камере Вильсона. Регистрирование ядерных излучений с помощью счетчика Гейгера.
Расчет энергии связи атомных ядер. Определение заряда и массового числа атомного ядра, возникающего в результате радиоактивного распада. Вычисление энергии, освобождающейся при радиоактивном распаде. Определение продуктов ядерной реакции. Вычисление энергии, освобождающейся при ядерных реакциях. Понимание преимуществ и недостатков использования атомной энергии и ионизирующих излучений в промышленности, медицине.
Изложение сути экологических проблем, связанных с биологическим действием радиоактивных излучений.
Проведение классификации элементарных частиц по их физическим характеристикам (массе, заряду, времени жизни, спину и т.д.).
Понимание ценностей научного познания мира не вообще для человечества в целом, а для каждого обучающегося лично, ценностей овладения методом научного познания для достижения успеха в любом виде практической деятельности.
3. Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение программы учебной дисциплины
Освоение программы учебной дисциплины «Физика» проходит в учебном кабинете, в котором не имеется возможность обеспечить свободный доступ в Интернет во время учебного занятия и в период внеучебной деятельности студентов.
Помещение кабинета удовлетворяет требованиям Санитарно-эпидемиологических правил и нормативов (СанПиН 2.4.2 № 178-02) и оснащено типовым оборудованием, указанным в настоящих требованиях, в том числе специализированной учебной мебелью и средствами обучения, достаточными для выполнения требований к уровню подготовки студентов.
В состав учебно-методического и материально-технического обеспечения программы учебной дисциплины «Физика» входят:
многофункциональный комплекс преподавателя;
•наглядные пособия (комплекты учебных таблиц, плакаты: «Физические величины и фундаментальные константы», «Международная система единиц СИ», «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева», портреты выдающихся ученых-физиков и астрономов);
• информационно-коммуникативные средства;
• экранно-звуковые пособия;
• комплект электроснабжения кабинета физики;
• технические средства обучения;
• демонстрационное оборудование (общего назначения и тематические наборы);
• лабораторное оборудование (общего назначения и тематические наборы);
• статические, динамические, демонстрационные и раздаточные модели;
• вспомогательное оборудование.
В библиотечный фонд входят учебники, учебно-методические комплекты (УМК), обеспечивающие освоение учебной дисциплины «Физика», рекомендованные или допущенные для использования в профессиональных образовательных организациях, реализующих образовательную программу среднего общего образования в пределах освоения ОПОП СПО на базе основного общего образования.
4. Рекомендуемая литература
Для студентов
Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для образовательных учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.
Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Сборник задач: учеб. пособие для образовательных учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.
Дмитриева В. Ф., Васильев Л. И. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Контрольные материалы: учеб. пособия для учреждений сред. проф. образования / В. Ф. Дмитриева, Л. И. Васильев. — М., 2014.
Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Лабораторный практикум: учеб. пособия для учреждений сред. проф. образования / В. Ф. Дмитриева, А.В. Коржуев, О. В. Муртазина. — М., 2015.
Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: электронный учеб.-метод. комплекс для образовательных учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.
Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: электронное учебное издание (интерактивное электронное приложение) для образовательных учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.
Для преподавателей
Конституция Российской Федерации (принята всенародным голосованием 12.12.1993) (с учетом поправок, внесенных федеральными конституционными законами РФ о поправках к Конституции РФ от 30.12.2008 № 6-ФКЗ, от 30.12.2008 № 7-ФКЗ) // СЗ РФ. — 2009. — № 4. — Ст. 445.
Федеральный закон от 29.12. 2012 № 273-ФЗ (в ред. федеральных законов от 07.05.2013 № 99-ФЗ, от 07.06.2013 № 120-ФЗ, от 02.07.2013 № 170-ФЗ, от 23.07.2013 № 203-ФЗ, от 25.11.2013 № 317-ФЗ, от 03.02.2014 № 11-ФЗ, от 03.02.2014 № 15-ФЗ, от 05.05.2014 № 84-ФЗ, от 27.05.2014 № 135-ФЗ, от 04.06.2014 № 148-ФЗ, с изм., внесенными Федеральным законом от 04.06.2014 № 145-ФЗ) «Об образовании в Российской Федерации».
Приказ Министерства образования и науки РФ «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования» (зарегистрирован в Минюсте РФ 07.06.2012 № 24480).
Приказ Минобрнауки России от 29.12.2014 № 1645 «О внесении изменений в Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 17.05.2012 № 413 “Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования”».
Письмо Департамента государственной политики в сфере подготовки рабочих кадров и ДПО Минобрнауки России от 17.03.2015 № 06-259 «Рекомендации по организации получения среднего общего образования в пределах освоения образовательных программ среднего профессионального образования на базе основного общего образования с учетом требований федеральных государственных образовательных стандартов и получаемой профессии или специальности среднего профессионального образования».
Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (в ред. от 25.06.2012, с изм.
6.3 Информационное обеспечение
[link] (научно-популярный физико-математический журнал «Квант»).
