Матеріали до уроків з фізики
ВСТУП
- Природничі науки та світогляд сучасної людини. Зародження й розвиток фізики як науки. Роль фізичного знання в житті людини та суспільному розвитку. Теорія та експеримент, роль фундаментальних фізичних теорій. Фізичні моделі. Одиниці фізичних величин. Міжнародна система одиниць СІ.
- Прямі та непрямі вимірювання та похибки (невизначеності) вимірювань. Зв’язки між математикою та фізикою. Скалярні та векторні величини, проекції векторів.
МЕХАНІКА
- Основні поняття кінематики: простір і час, механічний рух, його відносність, система відліку, способи опису руху, траєкторія, шлях, переміщення. Основна задача механіки.
- Прямолінійний рівномірний рух як найпростіший вид руху. Поняття про миттєву швидкість руху. Закон додавання швидкостей.
- Середня швидкість і середня шляхова швидкість.
- Прискорення, рух з постійним прискоренням. Рівняння рівноприскореного прямолінійного руху. Графіки залежності кінематичних величин від часу для рівноприскореного прямолінійного руху.
- Лаб. роб. №1 «Дослідження прямолінійного рівноприскореного руху»
- Розв’язування задач
- Вільне падіння та криволінійний рух під дією постійної сили тяжіння.
- Розв’язуваннязадач
- Рівномірний рух матеріальної точки по колу. Кутова швидкість. Період обертання та обертова частота.
- Доцентрове (нормальне) прискорення.
- Лаб. роб. № 2 «Вивчення руху тіла по колу»
- Розв’язування задач
- Підсумковий урок із теми «Механіка» (контрольна робота)
- Інерціальні системи відліку. Принцип відносності Галілея. Інертність і маса. Види сил умеханіці. Вимірювання сил, додавання сил. Рівнодійна.
- Закони динаміки Ньютона, межі їх застосування.
- Гравітаційна взаємодія та гравітаційне поле, сила тяжіння. Перша космічна швидкість.
- Вага та невагомість.
- Розв’язування задач
- Сили тертя.Коефіцієнт тертя ковзання. Сила опору під час руху тіла в рідині або газі.
- Лаб. роб. №3 «Визначення коефіцієнта тертя ковзання»
- Рух тіла під дією кількох сил. Алгоритм розв’язання задач динаміки.
- Розв’язування задач
- Рівновага тіл. Момент сили, центр тяжіння тіла. Стійкість рівноваги.
- Навчальний проєкт «Визначення центра мас плоских тіл»
- Консервативні (потенціальні) сили. Друга космічна швидкість. Пружні та непружні зіткнення.
- Реактивний рух у природі та техніці. Розвиток космонавтики, внесок українських учених у дослідження космосу.
- Застосування законів збереження енергії та імпульсу в механічних явищах.
- Рівновага тарух рідини та газу. Підіймальна сила крила.
- Підсумковий урок із теми «Механіка» (контрольна робота)
- Застосування законів механіки до коливального руху. Енергія коливань.
- Умови виникнення вільних коливань. Гармонічні коливання. Рівняння гармонічних коливань.
- Розв’язуваннязадач
- Найпростіші коливальні системи (математичний, пружинний маятники).
- Лаб. роб. №4 «Дослідження коливань нитяного маятника»
- Вимушені коливання. Резонанс. Дія маятникового годинника як приклад автоколивань.
- Поширення механічних коливань у пружному середовищі. Плоскі та сферичні, поперечні та поздовжні хвилі. Інтерференція та дифракція хвиль
- Звукові явища. Швидкість звуку. Класифікація звуків, їх характеристики. Акустичний резонанс.
- Розв’язування задач
- Виконання навчального проєкту «Дослідження пружних властивостей тіл»
- Розв’язування задач
- Підсумковий урок із теми «Механіка» (контрольна робота)
ЕЛЕМЕНТИ СПЕЦІАЛЬНОЇ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ
- Передумови виникнення спеціальної теорії відносності (СТВ). Принцип відносності А. Ейнштейна. Основні положення спеціальної теорії відносності. Відносність одночасності подій. Відносність проміжків довжини й часу. Релятивістський закон додавання швидкостей.
- Повна та кінетична енергія рухомого тіла, енергія спокою. Основні наслідки СТВ та їх експериментальні підтвердження.
МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА ТА ТЕРМОДИНАМІКА
- Основні положення молекулярно-кінетичної теорії (МКТ) будови речовини. Броунівський рух, дифузія.
- Маса та розміри атомів і молекул, стала Авогадро.
- Розв’язування задач
- Швидкості руху молекул газу та їхнє (швидкостей) вимірювання. Дослід Штерна.
- Температура.
- Ідеальний газ як фізична модель. Тиск газів. Основне рівняння МКТ газів.
- Розв’язування задач
- Рівняння стану ідеального газу.
- Розв’язування задач.
- Ізопроцеси.
- Лаб. роб. №5 «Дослідне підтвердження закону Бойля-Маріотта»
- Підсумковий урок із теми «Молекулярна фізика» (контрольна робота)
- Властивості насиченої та ненасиченої пари. Рівновага фаз та фазові переходи.
- Вологість повітря, її вимірювання. Точка роси.
- Лаб. роб. №6 «Визначення відносної вологості повітря та фундаментальних сталих молекулярної фізики»
- Будова рідини. Поверхневий натяг рідини.
- Лаб. роб. №7 «Вимірювання поверхневого натягу рідини»
- Змочування. Капілярні явища.
- Розв’язування задач
- Тверді тіла (кристалічні та аморфні). Монокристали, полікристали. Анізотропія кристалів.Рідкі кристали та їх властивості.
- Види деформації твердих тіл. Механічна напруга твердих тіл.
- Закон Гука,модуль Юнга.
- Розв’язування задач
- Механічні властивості твердих тіл, їх теплове розширення.
- Лаб. роб. №8 «Вимірювання модуля пружності гуми»
- Підсумковий урок із теми «Молекулярна фізика» (контрольна робота)
- Основні поняття термодинаміки. Внутрішня енергія. Кількість теплоти.
- Робота в термодинаміці.
- Перший закон термодинаміки. Застосування першого закону термодинаміки до ізопроцесів в ідеальному газі. Адіабатний процес.
- Розв’язування задач
- Оборотні та необоротні процеси. Другий закон термодинаміки.
- Цикли теплових машин. Коефіцієнт корисної дії (ККД) теплових машин. Цикл Карно. Теплові двигуни. Принцип дії холодильної машини.
- Розв’язування задач
- Навчальний проєкт «Визначення коефіцієнта корисної дії (ККД) теплового процесу»
- Узагальнення та систематизація знань з теми «Термодинаміка»
- Підсумковий урок із теми «Термодинаміка» (контрольна робота)
ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ
- Точковий заряд як електричний аналог матеріальної точки. Вимірювання елементарного електричного заряду. Дослід Міллікена.
- Електричне поле. Напруженість електричного поля. Силові лінії електричного поля. Електричне поле точкових зарядів.
- Принцип суперпозиції, електричне поле системи зарядів.
- Розв’язування задач
- Робота при переміщенні заряду в однорідному електростатичному полі. Потенціальний характер електростатичного поля.
- Потенціал. Різниця потенціалів. Еквіпотенціальні поверхні. Зв’язок напруженості однорідного електричного поля з різницею потенціалів.
- Розв’язування задач
- Провідники та діелектрики в електростатичному полі. Поняття про диполь. Діелектрична проникність речовини.
- Електроємність. Конденсатори та їх використання в техніці. Види конденсаторів. Електроємність плоского конденсатора.
- З’єднання конденсаторів.
- Навчальний проєкт «Вимірювання електроємності конденсатора»
- Енергія зарядженого конденсатора. Енергія електричного поля
- Узагальнення знань із теми «Електричне поле»
- Підсумковий урок із теми «Електричне поле» (контрольна робота)