Программа элективного курса по физике
«Основы электродинамики и квантовой физики».
Пояснительная записка
Раздел «Электродинамика» - один из наиболее сложных разделов школьного курса, где изучают электрические, магнитные явления, электромагнитные колебания и волны, вопросы волновой оптики и элементы специальной теории относительности. В начале 20 в. зародилась квантовая теория - теория движения и взаимодействия элементарных частиц и состоящих из них частиц. Введение квантовых представлений потребовало радикального пересмотра механики и электродинамики, что и было осуществлено в 20-х гг. 20 столетия. Была создана квантовая механика и квантовая электродинамика.
Курс «Основы электродинамики и квантовой физики» ориентирован на школьников 11 класса. Курс относится к циклу общих математических и естественнонаучных дисциплин.
Цели и задачи курса:
Основной целью освоения дисциплины является ознакомление с теоретическими основами электродинамики и квантовой физики и выработка умения решать стандартные задачи по данной теме.
Для достижения поставленной цели выделяются задачи курса
1. Усвоение теоретических основ электродинамики и квантовой физики.
2.Получение практических навыков по постановке физических задач и методам их решения.
Требования к уровню освоения содержания курса .
По окончании изучения указанного курса ученик должен
иметь представление о значении электродинамических процессов в явлениях природы и технике в пределах применимости классической теории
знать основные экспериментальные факты, их важнейшие следствия, уметь использовать полученные базовые знания для понимания и теоретического рассмотрения простейших электродинамических процессов и явлений.
Тематический план курса (распределение часов).
Дата
Демонстрации
Часть 1. Магнитное поле
Тема 1. Взаимодействие токов. Магнитная индукция. Сила Ампера. Сила Лоренца. Магнитные свойства вещества.
2
1
1
Опыты по взаимодействию токов. Электроизмерительные приборы.
Часть 2. Электромагнитная индукция.
Тема 2. Открытие электромагнитной индукции. Магнитный поток. Направление индукционного тока. Правило Ленца.
Закон электромагнитной индукции
1
Примеры проводников и диэлектриков
Тема 3. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора, их применение.
1
Виды конденсаторов
Часть 2. Постоянный ток
Тема 1. Электрический ток. Сила тока. Виды соединений.
2.Законы Ома. Работа и мощность.
3. Электродвижущая сила.
3
1
1
1
Последовательное и параллельное соединения, вольтметр, амперметр, реостат
Часть 3. Электромагнитные явления
Тема 1. Магнитное поле. Магнитные линии. Индукция магнитного поля.
2. Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции.
3. Правило Ленца. Явление самоиндукции. Трансформатор.
4. Электромагниты. Постоянные магниты. Магнитное поле Земли.
4
1
1
1
1
Постоянные магниты, катушка, гальванометр
Опыты Эрстеда, Ампера
Прибор для демонстрации правила Ленца
Трансформатор
ЭОР «Магнитное поле Земли»
Часть 4. Электромагнитные колебания и волны
Тема 1. Электромагнитное поле.
Электромагнитные волны.
2
1
1
Часть 5. Оптика
Тема 1. Электромагнитная природа света. Скорость света. интерференция, преломление, отражение, дисперсия и дифракция света.
Фотоаппарат. Глаз и зрение . близорукость и дальнозоркость.
4
1
1
1
1
Опыты по волновой оптике
Обобщение
1
итого
18ч
Содержание
Часть 1. Электростатика
Тема 1. Введение. Электрический заряд и элементарные частицы. Заряженные тела. Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электрическое поле.
Напряженность электрического поля. Связь между напряженностью
электрического поля и потенциалом.
Тема 2. Диэлектрики.
Полярные и неполярные молекулы. Поляризация диэлектриков. Проводники в электростатическом поле.
Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора.
Часть 2. Электрический ток
Тема 4. Постоянный электрический ток.
Электрический ток. Сила тока, напряжение, сопротивление. Классическая теория электропроводности Электродвижущая сила. Законы Ома. Разветвленные цепи. Мощность тока. Закон Джоуля-Ленца. Поражение
электрическим током человека в разных ситуациях. Опасные для человека
значения электрического тока.
Часть 3. Электромагнитные явления
Тема 5. Магнитное поле. Свойства магнитных полей. Магнитные линии.
Магнитный поток. Магнитная индукция. Взаимодействие электрических токов. Закон Ампера. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Сила Лоренца. Явление электромагнитной индукции. Токи Фуко. Явление самоиндукции. Энергия магнитного поля. Принцип работы генератора переменного тока. Трансформатор. Электромагниты. Постоянные магниты. Магнитное поле Земли. Магнитные свойства веществ. Намагниченность. Диа-, пара- и ферромагнетики
Основы электромагнитной теории Максвелла.
Часть 4. Электромагнитные колебания и волны
Электромагнитные колебания. Превращение колебаний. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Изобретение радио. Свойства электромагнитных волн.
Часть 5. Оптика
Электромагнитная природа света. Скорость света. Интерференция, преломление, отражение, дисперсия и дифракция света. Фотоаппарат. Глаз и зрение. Близорукость и дальнозоркость.
[pic]
