Далее: Литература, рекомендуемая для подготовки Вверх: Практикум по высшей математике Назад: Физика атомного ядра и

Аннотированные вопросы по методике преподавания физики

Механика
1. Формирование основных понятий раздела "Кинематика" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Механическое движение. Относительность движения. Материальная точка. Система отсчета. Координаты. Скорость. Ускорение. Траектория. Прямолинейное движение. Движение по окружности. Угловая скорость. Центростремительное ускорение.
  
  Демонстрации:
  1. Зависимость характера движения от выбранной системы отсчета. (Относительность механического
    движения. Правило сложения перемещений и скоростей.)
  2. Виды механического движения. (Капельный метод изучения движения. Определение ускорения свободного падения при помощи машины Атвуда.)
2. Формирование основных понятий раздела "Динамика" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета. Взаимодействие тел. Импульс. Сила. Принцип суперпозиции сил. Второй закон Ньютона. Момент силы. Третий закон Ньютона. Принцип относительности Галилея.
  
  Демонстрации:
  1. Зависимость ускорения тел при их взаимодействии от инертности тел.
  2. Изучение законов динамики при помощи машины Атвуда. (Изучение движения связанных тел при помощи машины Атвуда.)
  3. Зависимость ускорения тела от массы тела и силы, действующей на тело. ( Демонстрации при изучении II закона Ньютона.)
  4. Равенство и противоположность направления сил действия и противодействия. ( Демонстрации при изучении III закона Ньютона.)
3. Формирование основных понятий раздела "Силы в природе" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Сила тяготения. Закон всемирного тяготения. Движение под действием силы тяготения. Первая космическая скорость. Невесомость. Сила трения. Сила упругости. Закон Гука.
  
  Демонстрации:
  1. Вес тела при ускоренном подъеме и падении.
  2. Невесомость.
  3. Движение тела, брошенного горизонтально.
  4. Демонстрации действия сил трения и упругости.
4. Формирование основных понятий раздела "Работа и мощность. Энергия" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Работа силы. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Условия равновесия тел.
  
  Демонстрации:
  1. Наклонная плоскость, определение КПД при совершении работы.
  2. Нахождение работы при вертикальном перемещении тел.
  3. Совершение работы за счет энергии пружинного пистолета.
5. Формирование основных понятий раздела "Законы сохранения" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Закон сохранения механической энергии. Неупругий удар.
  
  Демонстрации:
  1. Реактивное движение. (Применение баллистического пистолета для демонстрации закона сохранения энергии.)
  2. Закон сохранения импульса. (Взаимодействие подвешенных на нитях шариков. Маятник баллистический.)
  3. Закон сохранения энергии. (Вылет пробки из пробирки с водой при нагревании воды. Маятник Максвелла. Применение баллистического пистолета для демонстрации закона сохранения энергии. "Шарик-попрыгунчик".)
6. Формирование основных понятий раздела "Механические колебания" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Математический маятник. Гармонические колебания. Амплитуда, частота, период, фаза колебаний. Свободные колебания. Вынужденные колебания. Автоколебания. Резонанс.
  
  Демонстрации:
  1. Запись колебательного движения. (Запись механических колебаний.)
  2. Зависимость колебаний маятника от времени. Свободные колебания. (Маятник пружинный, маятник нитяной.)
  3. Резонанс. (Резонанс механический.)
7. Формирование основных понятий раздела "Механические волны" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Волны. Длина волны. Скорость распространения волны. Уравнение гармонической волны.
  
  Демонстрации:
  1. Образование и распространение волн.
  2. Источники звука. (Демонстрация гармоничности звуковых волн при помощи камертона, осциллографа и динамика (микрофона).)
  3. Распространение звука в воздушной среде. (Ослабление громкости звука при откачивании воздуха.)
Молекулярная физика. Термодинамика
1. Формирование основных понятий раздела "Основы молекулярной физики" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Экспериментальные основания молекулярно-кинетической теории. Опыты Штерна и Перрена. Масса и размеры молекул. Количество вещества. Моль. Постоянная Авогадро.
  
  Демонстрации:
  1. Модель броуновского движения. (Демонстрация "Броуновское движение".)
  2. Диффузия. (Диффузия молекул NH $_{3 }$ в воздухе. Диффузия в жидкостях.)
2. Формирование основных понятий раздела "Термодинамика" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Тепловое равновесие. Температура. Связь температуры со средней кинетической энергией частиц вещества. Количество теплоты. Теплоемкость. Первый закон термодинамики. Второй закон термодинамики и его статистическое истолкование. КПД теплового двигателя.
  
  Демонстрации:
  1. Изменение внутренней энергии тел при совершении работы и при теплопередаче. (Вылет пробки из пробирки при нагревании с водой.)
  2. Демонстрация модели ДВС.
3. Формирование основных понятий раздела "Идеальный газ" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Давление газа. Связь между давлением и средней кинетической энергией молекул идеального газа. Уравнение Клапейрона-Менделеева. Работа при изменении объема идеального газа. Изопроцессы.
  
  Демонстрации:
  1. Демонстрация закона Шарля при помощи теплоприемника и микроманометра.
  2. Демонстрация закона Бойля-Мариотта при помощи сильфона и манометра.
4. Формирование основных понятий раздела "Жидкость и твердое тело" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Относительная влажность. Кипение. Насыщенный пар. Кристаллические и аморфные тела.
  
  Демонстрации:
  1. Постоянство температуры кипения жидкостей.
  2. Кипение воды при пониженном давлении.
  3. Измерение влажности воздуха.
  4. Кристаллы.
Электродинамика
1. Формирование основных понятий раздела "Электростатическое поле" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Электрический заряд. Элементарный заряд. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Потенциальность электростатического поля. Разность потенциалов. Принцип суперпозиции полей. Проводники в электрическом поле. Электрическая емкость. Конденсатор. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Энергия электрического поля конденсатора.
  
  Демонстрации:
  1. Демонстрация электризации при помощи электрометра (при натирании палочек.)
  2. Взаимодействие заряженных тел. (Взаимодействие заряженных султанов.)
  3. Делимость электрического заряда. (Вспышка неоновой лампы при электрическом разряде.)
2. Формирование основных понятий раздела "Постоянный электрический ток" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Электрический ток. Сила тока. Работа тока. Напряжение. Мощность тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной электрической цепи. Сопротивление при последовательном и параллельном соединении проводников.
  
  Демонстрации:
  1. Закон Ома для полной цепи. (Демонстрации при изучении закона Ома для замкнутой цепи.)
3. Формирование основных понятий раздела "Электрический ток в различных средах" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Носители свободных электрических зарядов в металлах, жидкостях и газах. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. p-n-Переход.
  
  Демонстрации:
  1. Электрический ток в жидкостях.
  2. Электрический ток в газах и в вакууме.
  3. Собственная и примесная проводимость полупроводников, p-n-переход. (Свойства диода и транзистора.)
4. Формирование основных понятий раздела "Магнитное поле" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Сила Ампера. Сила Лоренца. Магнитный поток.
  
  Демонстрации:
  1. Взаимодействие двух параллельных проводников с токами.
  2. Опыт Эрстеда.
  3. Действие магнитного поля на проводник с током.
  4. Магнитное поле прямого тока, катушки с током.
    (Магнитные спектры прямого тока и катушки с током.)
  5. Отклонение электрического пучка в магнитном поле. (Наблюдение действия силы Лоренца при помощи осциллографа.)
5. Формирование основных понятий раздела "Электромагнитное поле" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Закон электромагнитной индукции Фарадея. Вихревое электрическое поле. Самоиндукция. Индуктивность. Электромагнитные колебания в колебательном контуре. Переменный ток. Производство, передача и потребление электрической энергии. Идеи теории Максвелла. Электромагнитное поле.
  
  Демонстрации:
  1. Электромагнитная индукция. (Опыт Фарадея.)
  2. Демонстрация явления самоиндукции при включении индуктивности в цепь и при выключении.
6. Формирование основных понятий раздела "Электромагнитные волны" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Электромагнитные волны. Свойства электромагнитных волн. Радио. Телевидение.
  
  Демонстрация свойств электромагнитных волн при помощи комплекта приборов сантиметровых волн:
  1. Излучение и прием электромагнитных волн.
  2. Интерференция и дифракция электромагнитных волн.
  3. Поляризация электромагнитных волн.
Оптика
1. Формирование основных понятий раздела "Волновые свойства света" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Свет - электромагнитные волны. Скорость света и методы ее измерения. Интерференция света. Когерентность. Дифракция света. Дифракционная решетка. Поляризация света. Закон преломления света. Призма. Дисперсия света.
  
  Демонстрации:
  1. Дифракция света. (Дифракция на щели. Дифракция на тонкой проволоке.)
  2. Дифракционная решетка и дифракционный спектр.
  3. Поляризация света. (Изменение освещенности экрана при использовании поляроидов. Использование поляризованного света для изучения механических напряжений (на моделях из оргстекла).)
  4. Разложение света в спектр. (Дисперсия света.)
2. Формирование основных понятий раздела "Геометрическая оптика" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Закон преломления света. Формула тонкой линзы. Получение изображения при помощи линзы.
  
  Демонстрации:
  1. Преломление света.
  2. Полное внутреннее отражение света.
  3. Получение изображения при помощи линзы. (Ход лучей через линзу.)
3. Формирование основных понятий раздела "Квантовые свойства света" в школьном курсе физики с использованием демонстрационного эксперимента.
  Понятия: Постоянная Планка. Фотоэффект. Опыты Столетова. Фотоны. Опыты Вавилова. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Корпускулярно-волновой дуализм.
  
  Демонстрации:
  1. Фотоэффект. (Явление фотоэффекта.)
  2. Законы внешнего фотоэффекта. (Зависимость силы фототока от освещенности.)
  3. Изменение сопротивления фоторезистора под действием света. (Фоторезисторы.)

ЯГПУ, Центр информационных технологий обучения
09.06.2007