| 7 класс (2 ч х 34 нед = 68 час)
|
| 1. Введение (4 ч.)
|
| 2. Молекулярная гипотеза (4 ч.)
|
| 3. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов,
уравнение состояния газа - постановка задач (4 ч.)
|
| 4. Длина. Измерение длин. Система координат. Скорость
(4 ч)
|
| 5. Площадь. Объем. Измерения. (4 ч)
|
| 6. Плотность (концентрация). Масса.(6 ч.)
|
| 7. Сила давления. Давление. Измерение силы и
давления.(6 ч)
|
| 8. Законы Ньютона. Закон сохранения импульса.(6.)
|
| 9а. Вывод основного уравнения МКТ (10 ч.)
|
| 9б. Газовые законы (10 ч.)
|
| 10. Реальные газы. Взаимодействие молекул.(8 ч.)
|
| 11а. Реальный газ. Жидкость. Взаимные превращения жидкостей и газов. (8 ч.)
|
| 11б. Жидкости. Твердые тела и их свойства (8 ч.)
|
| 12. Итоговый зачет (4 ч.)
|
| 7 класс (2 ч х 34 нед = 68 час)
|
| 1. Введение (4 ч.)
|
| Предмет физики как естественной науки, предположения учащихся: чем физика занимается и чем не занимается. Определение физического явления (то, что является, как вещи проявляют себя). Явление как изменение, работа учащихся: что является (описание явление), что меняется, какая величина меняется (введение меры, измерения). Задачи физики: описание и измерение, объяснение и предсказание. Подведение итогов: что такое наблюдение в науке, как надо проводить целенаправленное наблюдение?
Физический эксперимент (опыт), его отличие от наблюдения. Мысленный эксперимент. Проведение учащимися реального эксперимента: выдвижение гипотез о явлении и о причине, описание результата, формулирование вывода. Сравнение результатов эксперимента у разных учащихся, предположение о причинах различий (разные условия проведения опытов). Определение структуры экспериментально - исследовательской деятельности. Постановка и решение исследовательской задачи учащимися.
|
| 2. Молекулярная гипотеза (4 ч.)
|
| Выявление интуитивной "картины мира" у учащихся, качественная оценка интуиции и наблюдательности учащихся, развития учебных действий (в частности, контроля и оценки) на материале опытов по молекулярной физике.
Самостоятельная работа с древнегреческими текстами (фрагменты поэмы Тита Лукреция Кара "О природе вещей", другие отрывки). Написание сочинений на аналогичную тему или выполнение других творческих работ, например, перевод поэмы на современный язык (пересказ и интерпретация) - по выбору учащихся.
Коллективное обсуждение сочинений и творческих работ. Формулирование гипотезы о дискретном строении вещества: все вещества (тела) состоят из частиц, между которыми имеются промежутки (пустоты), эти частицы находятся в непрерывном движении (не следует специально вводить понятие взаимодействия частиц, которого нет в текстах Древних Греков). Выведение следствий из этих предположений, поиск способов экспериментального доказательства (в том числе, с использованием мысленного эксперимента) или опровержения этих положений. Решение поставленных экспериментальных задач.
Предварительное моделирование различных агрегатных состояний вещества путем варьирования величины промежутков и характера движения молекул.
|
| 3. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов, уравнение состояния газа - постановка задач (4 ч.)
|
| Постановка задачи на математическое описание (воссоздание) молекулярной картинки. Понятие о макро- и микропараметрах. Поиск параметров газа: характеристики местоположения и движения молекул, масса молекулы; объем, плотность (концентрация), масса, давление и температура газа. Задача - найти зависимость макропараметров от микропараметров (написать основное уравнение МКТ).
Макропараметры: внешние (независимые) и внутренние (зависимые) - в каждом конкретном случае зависит от условий эксперимента. Задача - найти зависимости внутренних параметров от внешних (газовые законы), получить уравнение состояния (f(m,M,p,V,T)=0).
|
| 5. Длина. Измерение длин. Система координат.
Скорость (4 ч)
|
| Длина, измерение длин, эталон длины.
Изолированное тело - частица в ящике (мысленный эксперимент). Траектория, путь. Естественный (траекторный) способ описания движения. Тело отсчета. Координатный метод. Закон инерции (первый закон Ньютона). Покой. Равномерное и прямолинейное движение. Пропорциональность пути и времени. Графики. Скорость как коэффициент пропорциональности. Единицы измерения скорости. Простейшая классификация движений по двум признакам: по форме траектории (прямолинейное и криволинейное), по характеру движения (равномерное и неравномерное).
|
| 5. Площадь. Объем. Измерения. (4 ч)
|
| Площади правильных и неправильных фигур. Единицы площади. Объем газа. Единицы измерения объема. Переход от одних единиц к другим. Прямое и косвенное измерение. Вычисление объемов различных сосудов "удобной" формы. Вычисление объемов сосудов "неправильной" формы с использованием жидкости (неявное использование малой сжимаемости жидкости) - творческая задача. Физический способ измерения площадей (взвешиванием).
|
| 6. Плотность (концентрация). Масса.(6 ч.)
|
| Поиск характеристики вещества - плотности. "Плотность" как количество частиц в единице объема (концентрация) - подход Ньютона. Обоснование такого подхода однородностью вещества (количество частиц прямопропорционально объему). Графики зависимости количества частиц от выделенного объема. Единицы измерения "плотности" и сравнение их с табличными. Введение термина "концентрация", постановка задачи на поиск связи концентрации и плотности. Прямая пропорциональная зависимость плотности и концентрации, графики. Масса одной частицы как коэффициент пропорциональности. (Проблема для случая смеси газов.)
Сведения из химии (Дальтон, Авогадро и др.), демонстрирующие возможность выразить массу любого вещества через массу атома водорода (углерода). Относительные атомная и молекулярная массы. Атомная единица массы. Как связать макроскопическую массу и массу атома (молекулы)? Число Авогадро. Количество вещества - моль. Масса моля.
Плотность как коэффициент пропорциональности массы и объема для однородного вещества. Единицы измерения плотности.
|
| 6. Сила давления. Давление.
Измерение силы и давления.(6 ч)
|
| Сила давления газа как результат ударов молекул о тело, помещенное в газ.
Изготовление простейшего прибора для измерения силы давления газа (мысленное) - прототип барометра-анероида. Косвенное измерение силы давления - требование однозначной зависимости воздействия газа на тело и деформации пружины. Создание эталонов силы - калиброванных пружин. Векторный характер сил, проявляющийся в особом способе их сложения. Динамометр и его основание - закон Гука. Изготовление и шкалирование динамометров. Вес тела. Единицы измерения силы.
Пропорциональность силы давления и площади поверхности тела. Давление как коэффициент пропорциональности. Единицы измерения давления.
|
| 8. Законы Ньютона. Закон сохранения импульса.(6 ч.)
|
| Задача на измерение силы удара молекулы. Броуновское движение. Второй закон Ньютона (в импульсной форме). Количество движения (импульс) тела. Векторный характер импульса. Третий закон Ньютона. Закон сохранения импульса.
Взаимодействие частицы со стенкой. Удар. Как описывать удар. Упругий и неупругий удар (скорость отскока).
|
| 9а. Вывод основного уравнения МКТ (10 ч.)
|
| Система упрощенных моделей, выводящих на зависимость давления от концентрации и кинетической энергии частиц в потоке. Определение кинетической энергии.
Обсуждение недостатков используемой модели (неявные предположения): все молекулы движутся с одинаковыми скоростями в одном направлении, молекулы ударяются упруго, молекулы как шарики, не учитываются столкновения молекул друг с другом. Динамический и статистический подходы. Понятие среднего арифметического.
Работа по исправлению выявленных недостатков. График зависимости силы, действующей на стенку, от времени наблюдения. Интегрирование (идея). Опыты Штерна. Распределение Максвелла (качественно). Средняя квадратичная скорость. Среднее расстояние между молекулами. Длина свободного пробега. Размеры молекул.
Основное уравнение МКТ газов. Кинетическая энергия молекул. Молекулярно-кинетический смысл температуры. Термодинамическое равновесие. Вывод уравнения состояния газа, газовых законов. Графики.
|
| 9б. Газовые законы (10 ч.)
|
| Понятие теплового и термодинамического равновесия. Температура. Термометрическое тело и термометрический параметр. Расширение тел при нагревании. Коэффициенты линейного и объемного расширения. Жидкостные термометры. Эмпирические температурные шкалы.
Изопроцессы. Изотермический процесс, закон Бойля-Мариотта. Изобарный процесс, закон Гей-Люссака. Изохорный процесс, закон Шарля. Графики изопроцессов. Газовые термометры. Абсолютная температура. Сдвиг температурных шкал, преобразование графика сдвигом.
Газовые законы в шкале Кельвина. Вывод объединенного газового закона. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Законы Авогадро и Дальтона.
Энергетическая температура. Постоянная Больцмана. Энергия газа и средняя кинетическая энергия одной молекулы.
|
| 10. Реальные газы. Взаимодействие молекул.(8 ч.)
|
| Отступление от закона Бойля-Мариотта, поиск причин этого. Модель идеального газа и ее критика. Силы взаимодействия молекул. Потенциальная энергия взаимодействия молекул. Потенциальные кривые. Закон сохранения механической энергии. Финитное и инфинитное движения. Моделирование строения газа, жидкости, твердого тела (на основании анализа потенциальной кривой взаимодействия двух молекул). Изменение агрегатных состояний вещества (молекулярно-кинетический и энергетический аспекты): испарение-конденсация, плавление-кристаллизация, возгонка.
Молекулярно-кинетическое истолкование теплового расширения тел. Особенности теплового расширения воды.
|
| 11а. Реальный газ. Жидкость. Взаимные превращения жидкостей и газов. (8 ч.)
|
| Уравнение Ван-дер-Ваальса (качественно), изотермы реального газа. Критическая температура. Испарение и конденсация. Насыщенный и ненасыщенный пар. Зависимость давления насыщенного пара от объема и температуры. Кипение. Влажность. Измерение влажности.
Жидкость. Поверхностное натяжение, смачивание, капиллярность.
Удельная теплота парообразования и ее зависимость от внешних условий.
|
| 11б. Жидкости. Твердые тела и их свойства (8 ч.)
|
| Ближний и дальний порядок, жидкости, кристаллы и аморфные тела. Жидкие кристаллы. Кристаллическая решетка. Дефекты кристаллов. Выращивание кристаллов. Виды деформаций, закон Гука, диаграмма напряжений.
Плавление и кристаллизация. Кривая плавления. Удельная теплота плавления и ее зависимость от внешних условий.
|
| 12. Итоговый зачет (4 ч.)
|
2015-06-28
462
