Учебные программы по физике. XI класс (повышенный), 2016 года

XI КЛАСС (ПОВЫШЕННЫЙ УРОВЕНЬ)

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА (140 ч)

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

1. Механические колебания и волны (25 ч)

Колебательное движение. Гармонические колебания. Амплитуда, период, частота, фаза колебаний. Уравнение гармонических колебаний.

Пружинный и математический маятники.

Превращения энергии при гармонических колебаниях. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс.

Распространение колебаний в упругой среде. Волны. Частота, длина, скорость распространения волны и связь между ними.

Звук.

Демонстрации, опыты, компьютерные модели

• Колебания тела на нити и пружине.

• Кинематическая модель гармонических колебаний.

• Зависимость координаты колеблющегося тела от времени.

• Зависимость периода гармонических колебаний математического маятника от его длины.

• Вынужденные колебания.

• Резонанс.

• Образование и распространение поперечных и продольных волн.

• Колеблющееся тело как источник звука (камертон).

• Зависимость громкости звука от амплитуды колебаний.

• Зависимость высоты тона от частоты колебаний.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

Учащийся должен:

иметь представление о физических явлениях: волновое движение, звуковая волна;

знать/понимать:

♦ смысл физических моделей: математический и пружинный маятники, продольные и поперечные волны;

♦ смысл физических понятий и явлений: свободные колебания, гармонические колебания, амплитуда, период, частота, фаза колебаний, вынужденные колебания, резонанс, длина волны, скорость распространения волны;

уметь описывать/объяснять физические явления: механические колебания и волны, резонанс;

владеть:

♦ экспериментальными умениями: определять основные характеристики гармонических колебаний;

♦ практическими умениями: решать качественные, графические, расчетные задачи на определение амплитуды, периода, частоты колебаний пружинного и математического маятников, фазы, смещения, скорости, ускорения и энергии гармонических колебаний, длины и скорости волны с использованием уравнения гармонического колебания, формул: периода и частоты колебаний пружинного и математического маятников, связи частоты, длины и скорости распространения волны.

Фронтальные лабораторные работы

1. Изучение колебаний груза на нити.

2. Измерение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.

3. Измерение жесткости пружины на основе закономерностей колебаний пружинного маятника.

2. Электромагнитные колебания и волны (23 ч)

Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания в контуре. Формула Томсона. Превращения энергии в колебательном контуре.

Переменный электрический ток.

Трансформатор. Производство, передача и распределение электрической энергии. Экологические проблемы производства, передачи и распределения электрической энергии.

Электромагнитные волны и их свойства. Шкала электромагнитных волн.

Различные виды электромагнитных излучений и их практическое применение. Действие электромагнитного излучения на живые организмы.

Демонстрации, опыты, компьютерные модели

• Электромагнитные колебания.

• Зависимость частоты электромагнитных колебаний от электроемкости и индуктивности контура.

• Получение переменного тока при вращении проводящего витка в магнитном поле.

• Осциллограммы переменного тока.

• Передача электрической энергии на расстояние.

• Трансформатор.

• Излучение и прием электромагнитных волн.

• Свойства электромагнитных волн.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

Учащийся должен:

иметь представление:

• о шкале электромагнитных волн;

• скорости распространения электромагнитной волны;

• путях развития электроэнергетики и экологических проблемах производства и передачи электроэнергии;

• свойствах и применении инфракрасных, ультрафиолетовых и рентгеновских излучений;

знать/понимать смысл физических понятий: колебательный контур, свободные электромагнитные колебания, переменный электрический ток, амплитудные и действующие значения силы переменного тока и напряжения, трансформатор;

уметь описывать и объяснять физические явления: электромагнитные колебания, переменный электрический ток, электромагнитные волны;

владеть практическими умениями: решать качественные, графические, расчетные задачи на определение периода и энергетических характеристик электромагнитных колебаний, действующих значений силы тока и напряжения, коэффициента трансформации, характеристик электромагнитных волн с использованием формул: Томсона, энергии электромагнитных колебаний, действующих значений силы тока и напряжения, связи длины и частоты волны.

3. Оптика (39 ч)

Электромагнитная природа света.

Интерференция света, ее наблюдение и применение.

Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция света. Дифракционная решетка.

Закон отражения света. Сферические зеркала.

Закон преломления света. Показатель преломления. Полное отражение.

Формула тонкой линзы. Оптические приборы.

Поперечность световых волн. Поляризация света.

Дисперсия света. Спектр. Спектральные приборы.

Демонстрации, опыты, компьютерные модели

• Интерференция света.

• Дифракция света.

• Получение спектра с помощью дифракционной решетки.

• Закон преломления света.

• Полное отражение света.

• Световод.

• Оптические приборы.

• Получение спектра с помощью призмы.

• Невидимые излучения в спектре нагретого тела.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

Учащийся должен:

иметь представление:

• о (об) электромагнитной природе света;

• наблюдении и применении интерференции;

• устройстве и принципах действия оптических и спектральных приборов;

• вкладе белорусских ученых в развитие физической оптики;

знать/понимать:

♦ смысл физических понятий и явлений: когерентность, интерференция, дифракция, дисперсия, показатель преломления, поляризация света;

♦ смысл физических законов и принципов: отражения и преломления света, принципа Гюйгенса-Френеля;

уметь описывать и объяснять физические явления: отражение, преломление света, интерференцию, дифракцию, поляризацию, дисперсию;

владеть:

♦ экспериментальными умениями: определять длину волны видимого света, показатель преломления вещества, фокусные расстояния собирающих и рассеивающих линз;

♦ практическими умениями: решать качественные, графические, расчетные задачи на определение длины световой волны, порядка дифракционных максимумов, на построение хода световых лучей в призмах и плоскопараллельных пластинах, в зеркалах и системах линз; характеристик изображения в зеркалах, тонких линзах с использованием законов прямолинейного распространения, отражения и преломления света, формул: дифракционной решетки, сферического зеркала, тонкой линзы.

Фронтальные лабораторные работы

4. Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки.

5. Измерение показателя преломления стекла.

6. Изучение тонких линз.

4. Основы специальной теории относительности (8 ч)

Принцип относительности Галилея и электромагнитные явления. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Пространство и время в специальной теории относительности.

Закон взаимосвязи массы и энергии.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

Учащийся должен:

иметь представление об относительности одновременности;

знать/понимать:

♦ постулаты Эйнштейна, следствия из преобразований Лоренца;

♦ смысл физических законов: взаимосвязь массы и энергии;

владеть практическими умениями: решать качественные, расчетные задачи на определение сокращения длины, замедления времени в различных инерциальных системах отсчета, на применение закона взаимосвязи массы и энергии.

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА

5. Фотоны. Действия света (9 ч)

Фотоэффект. Внутренний и внешний фотоэффект. Экспериментальные законы внешнего фотоэффекта. Квантовая гипотеза Планка.

Фотон. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Давление света. Импульс фотона. Корпускулярно-волновой дуализм.

Демонстрации, опыты, компьютерные модели

♦ Фотоэлектрический эффект.

♦ Законы внешнего фотоэффекта.

♦ Устройство и действие фотореле.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

Учащийся должен:

иметь представление:

♦ о тепловом излучении и квантовой гипотезе Планка;

♦ применении фотоэффекта;

♦ давлении света;

♦ корпускулярно-волновом дуализме;

знать/понимать:

♦ смысл физических понятий: фотон, внутренний и внешний фотоэффект, красная граница, работа выхода, давление света, импульс фотона;

♦ смысл физических законов: внешнего фотоэффекта;

уметь объяснять явление внешнего фотоэффекта;

владеть практическими умениями: решать качественные, графические, расчетные задачи на определение энергии и импульса фотона, красной границы фотоэффекта, задерживающего потенциала, работы выхода с использованием уравнения Эйнштейна для фотоэффекта.

6. Физика атома (10 ч)

Явления, подтверждающие сложное строение атома. Ядерная модель атома.

Квантовые постулаты Бора. Квантово-механическая модель атома водорода.

Излучение и поглощение света атомами и молекулами. Спектры испускания и поглощения.

Спонтанное и индуцированное излучение. Лазеры.

Демонстрации, опыты, компьютерные модели

• Линейчатый спектр излучения.

• Спектр поглощения.

• Модель опыта Резерфорда.

• Лазер.

• Голограмма.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

Учащийся должен:

иметь представление:

♦ о физических моделях: ядерная модель атома, модель атома водорода по Бору;

♦ принципе действия лазера;

♦ достижениях белорусских ученых в области спектроскопии и квантовой электроники;

знать/понимать:

♦ смысл физических понятий: основное и возбужденные энергетические состояния атома;

♦ смысл постулатов Бора;

уметь объяснять процесс излучения и поглощения энергии атомом;

владеть практическими умениями: решать качественные и расчетные задачи на определение частоты и длины волны излучения атома при переходе электрона в атоме из одного энергетического состояния в другое.

7. Ядерная физика и элементарные частицы (23 ч)

Протонно-нейтронная модель строения ядра атома.

Дефект масс. Энергия связи атомного ядра.

Ядерные реакции. Законы сохранения в ядерных реакциях. Энергетический выход ядерных реакций.

Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Альфа-, бета-радиоактивность, гамма-излучение. Действие ионизирующих излучений на живые организмы.

Деление тяжелых ядер. Цепные ядерные реакции. Ядерный реактор. Реакции ядерного синтеза.

Ядерная энергетика. Экологические проблемы ее производства.

Элементарные частицы и их взаимодействия.

Демонстрации, опыты, компьютерные модели

♦ Наблюдение треков в камере Вильсона.

♦ Фотографии треков заряженных частиц.

♦ Ядерный реактор.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

Учащийся должен:

иметь представление:

♦ о (об) ядерной энергетике и экологических проблемах ее производства;

♦ элементарных частицах и их взаимодействиях;

♦ достижениях белорусских ученых в области ядерной физики и физики элементарных частиц;

знать/понимать:

♦ смысл физических понятий: протонно-нейтронная модель ядра, ядерная реакция, энергия связи, дефект масс, энергетический выход ядерной реакции, период полураспада, цепная ядерная реакция деления;

♦ смысл физических явлений и процессов: радиоактивность, радиоактивный распад, деление и синтез ядер;

♦ смысл физических законов: радиоактивного распада, сохранения в ядерных реакциях;

владеть практическими умениями: решать качественные, расчетные и графические задачи на определение продуктов ядерных реакций, энергию связи атомного ядра, периода полураспада радиоактивных веществ с использованием закона сохранения электрического заряда и массового числа, формулы взаимосвязи массы и энергии.

8. Единая физическая картина мира (3 ч)

Современная физическая и естественнонаучная картины мира.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

Учащийся должен:

иметь представление о современной естественнонаучной картине мира.