Рабочая программа элективного курса «Математическая физика»
(практикум по решению физических задач)
Пояснительная записка
1.Авторская программа элективного курса «Математическая физика» .Автор: Сахарова Т.А., экспертное заключение ГОУ ДПО НИРО, 2008г.
2. Учебно-методический комплекс
1. Виленкин Н.Я. Алгебра и математический анализ 10-11. М.: Просвещение, 1995.
2. Гольдфарб Н.И. Задачник 9-11. М: Дрофа, 2000.
3. Турчина Н.В. 3800 задач по физике. М: Дрофа, 2000.
4. Физика10-11. Учебник для углубленного изучения физики под редакцией Пинского А.А.. М.: Просвещение, 2002.
5.Физика- 10.1т. Учебник для углубленного изучения физики под редакцией Мякишева Г.Я.. М.: Дрофа, 2005.
Цель курса – удовлетворить познавательный интерес, посредством применения обобщенных знаний, полученных на уроках физики и математики к решению физических задач.
Программа курса согласована с требованиями Государственного образовательного стандарта по физике и математике профильной школы. Однако «практикум» не предполагает дублирование содержания предметных программ. Курс «Математическая физика» предназначен для демонстрации возможностей матанализа при решении таких практических физических задач, с которыми учащиеся не встречались на обычных уроках, поскольку необходимые математические знания еще не были приобретены.
Задачи элективного курса «Математическая физика».
Обучающие:
познакомить учащихся с практическими приложениями физики в ходе самостоятельного решения задач;
продемонстрировать межпредметную связь физики и математики;
повысить информационную и коммуникативную компетентность учащихся.
повысить общую языковую культуру учащихся;
Воспитательные:
создание условий для успешного профессионального самоопределения учащихся посредством решения трудных задач;
воспитание мировоззрения и ряда личностных качеств средствами углубленного изучения физики и математики.
Развивающие:
развитие научного стиля мышления.
расширение кругозора учащихся,
развитие профессиональных интересов учащихся,
развитие навыков самостоятельной и исследовательской деятельности,
развитие рефлексии учащихся (осознание своих склонностей и способностей, необходимыми для будущей профессиональной деятельности).
Требования к подготовке учащихся.
В результате изучения курса «Математическая физика» учащиеся должны
знать:
Физические законы, лежащие в основе описываемого явления.
Алгоритмы решения задач.
Математические приемы и методы, необходимые для анализа физического процесса.
уметь:
Выделять главное.
Формулировать задачу на языке математики.
Анализировать физическое явление, лежащее в основе задачи.
Последовательно выполнять и проговаривать этапы решения задачи.
Осуществлять выбор наиболее рационального решения.
Анализировать ответ задачи.
Защищать свою точку зрения.
Работать в команде.
Самостоятельно получать информацию из различных источников.
Учебно-тематический план
(34 часа; 2 часа в неделю)
урока Тема
Кол-во часов
1
2-3
4
5-6
6
8
Блок 1. «Задачи с применением производной»
Физический смысл производной.
Вычисление ускорения по графику зависимости V(X) в точке с заданной координатой.
Вычисление скорости изменения физической величины.
Наибольшее и наименьшее значение функций.
в цель с наименьшей начальной скоростью;
«передвижение волоком» с минимальной силой;
«грязь от колес».
Самостоятельная работа №1
«мертвая петля» с вырезом;
границы достижимых целей;
График траектории. График движения.
Урок – обсуждение зачетной работы
1
2
1
1
1
1
9-10
11-12
13-14
15
16
18-17
19
Блок 2. Задачи с применением интеграла
Постановка задачи. Производные по времени.
Определение объема воды, выливающейся из сосуда по известному потоку q(t)=dV/dt.
Определение величины заряда по известному закону i (t).
Постановка задачи. Производные по координате.
Определение массы воздуха в столбе атмосферы по известному закону ρ(h);
Работа. Мощность. Энергия.
Работа силы, зависящей от координат.
Работа силы, зависящей от скорости.
Потенциальная энергия деформированной пружины.
Самостоятельная работа
Работа силы, изменяющейся по гармоническому закону.
Потенциальная энергия тела в поле тяготения.
Потенциальная энергия двух зарядов.
Урок-обсуждение зачетной работы
2
2
2
1
1
2
1
Блок 3. Задачи с применением дифференциальных уравнений.
20-21
22-23
24-27
28
29-30
31-32
Задачи, сводящиеся к уравнению y´=ky;
-вытекание воды из цилиндрического сосуда;
-радиоактивный распад;
-распределение плотности воздуха в атмосфере;
Задачи, сводящиеся к уравнению y´=-k(y-α);
- зависимость температуры остывающего тела от времени;
-зарядка конденсатора через сопротивление;
Задачи, сводящиеся к уравнению m y´ ´=F(t, y, y´);
- торможение тела, когда Fc(v);
-свободный полет ракеты при удалении от Земли;
- вычисление второй космической скорости;
- реактивное движение;
Самостоятельная работа
Задачи, сводящиеся к дифференциальному уравнению гармонических колебаний;
-колебания груза на пружине;
-колебательный контур в цепи переменного тока;
-движение тела в тоннеле «внутри Земли»;
Урок-обсуждение зачетной работы
2
2
4
1
2
1
33-34
Защита проектов
2
7
