Профільне навчання

ПРОГРАМА

для загальноосвітніх навчальних закладів

Фізика

10-11 класи

Профільний рівень

11 клас

  (210 год, 6 год на тиждень,  6  год - резервний час)

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА
Електричне поле  (26  год) Електричне поле. Напруженість електричного поля.Силові лінії електричного поля. Накладання електричних полів. Принцип суперпозиції. Електричне поле точкових зарядів. Потік напруженості електричного поля. Теорема Остроградського-Гауса. Електричне поле заряджених поверхонь. Речовина в електричному полі. Провідники в електричному полі. Діелектрики в електричному полі. Диполь.Поляризація діелектриків. Діелектрична проникність речовини. (Електрети і сегнетоелектрики. П'єзоелектричний ефект. Вплив електричного поля на живі організми.) Рідкі кристали в електричному полі. Рідкокристалічні монітори та телевізори. Робота при переміщенні заряду в однорідному  електростатичному полі.   Потенціал електричного поля. Різниця потенціалів.Еквіпотенціальні поверхні. Зв'язок напруженості електричного поля з різницею потенціалів. Вимірювання елементарного електричного заряду. (Дослід Йоффе-Міллікена.) Потенціальна енергії взаємодії точкових зарядів. Електроємність. Електроємність провідників різної форми . Конденсатори та їх використання в техніці.. Види конденсаторів. Електроємність плоского конденсатора З'єднання конденсаторів. Енергія зарядженого конденсатора. Енергія електричного поля. Густина енергії електричного поля. Лабораторні роботи 1. Дослідження взаємодії електризованих тіл) 2. Вивчення конденсаторів.	Учні: -     знають властивості електричного поля, принцип суперпозиції, зв'язок напруженості електричного поля з різницею потенціалів, теорему Остроградського-Гауса; -     розуміють сутність силової та енергетичної характеристик електричного поля, потоку напруженості електричного поля, еквіпотенціальних поверхонь, поляризації діелектриків; -     здатні пояснити вплив провідників і діелектриків на електричне поле, п'єзоелектричний ефект, (дослід Йоффе-Міллікена); -     вміють зображувати електричне поле за допомогою силових ліній, схеми з'єднань конденсаторів; -   вміють класифікувати електричні поля на однорідні і неоднорідні, діелектрики за особливостями поляризації; -   володіють експериментальними способами (дослідження електричної взаємодії), визначення характеристик конденсаторів; -   здатні розв'язувати фізичні задачі на розрахунок напруженості і потенціалу електричного поля, взаємодію електричних зарядів,  здійснену роботу під час переміщення заряду,  електроємність, електроємності при послідовному і паралельному з'єднанні конденсаторів, енергію та густину електричного поля.
Електричний струм (38  год) Електричний струм. (Електричне коло. Джерела і споживачі електричного струму.) Електрорушійна сила. Закон Ома для повного кола.  Електричні кола з послідовним і паралельним з'єднанням провідників.Розгалужені кола.  Розрахунок електричних кіл. Правила Кірхгофа. Шунти і додаткові опори Коротке замикання. Робота та потужність  електричного струму. (Теплова дія струму.) Міри та засоби безпеки під час роботи з електричними пристроями. Електричний струм у різних середовищах. Електричний струм в металах. Електронна провідність металів. Питомий опір провідників та його залежність від температури. Уявлення про надпровідність. Електричний струм в рідинах. Закони електролізу. Електрохімічний еквівалент. Застосування електролізу в техніці. Електричний струм в газах.  Несамостійний та самостійний розряд. Типи самостійного розряду та їх технічне використання. Плазма та її властивості. Практичне застосування плазми. Електропровідність напівпровідників та її види. Власна і домішкова провідності напівпровідників. Електронно-дірковий перехід: його властивості і застосування.Напівпровідниковий діод. Транзистор.Напівпровідникові прилади та їх застосування. Фізичні основи обчислювальної техніки. Інтегральні мікросхеми. Струм у вакуумі та його застосування. Термоелектронна емісія. Електронні пучки та їх властивості. Електронно-променева трубка. Термоелектричні явища. (Контактна різниця потенціалів. Термоелектрорушійна сила.) Термопара. Застосування термоелектричних явищ у науці і техніці. Лабораторні роботи 3. Дослідження послідовного з'єднання провідників 4. Дослідження паралельного з'єднання провідників 5. Вимірювання ЕРС і внутрішнього опору провідників 6. Дослідження електричного кола з напівпровідниковим діодом 7. (Дослідження термісторів) 8. (Вивчення транзисторів та інтегрованих напівпровідникових приладів(схем))	Учні: -     знають природу електричного струму в металах, електролітах, газах, напівпровідниках, вакуумі, закон Ома для повного кола, правила Кірхгофа, технічне застосування напівпровідникових приладів, електролізу, самостійного розряду та плазми, досягнення сучасної мікроелектроніки; -       наводять приклади використання електричного струму в різних середовищах;   -     розуміють сутність електронної провідності металів та електропровідності напівпровідників, залежності опору провідників та напівпровідників від температури, надпровідності, термоелектронної емісії, поняття плазми; -       здатні пояснити електропровідність металів, електролітів і напівпровідників, властивості електронно-діркового переходу, термоелектричні явища, міри та засоби безпеки під час роботи з електричними пристроями; -     вміють складати прості і розгалужені електричні кола; -   вміють розрізняти послідовне і паралельне з'єднання провідників в електричному колі, робити розрахунки електричних кіл; -   володіють експериментальними способами вимірювання ЕРС джерела струму, дослідження електричних кіл з різними елементами; -     здатні розв'язувати фізичні задачі на закон Ома для повного кола, розрахунок розгалужених електричних кіл з різними елементами, шунту та додаткового  опору, залежність питомого  опору  провідників від температури, визначення роботи та потужності електричного струму, закони електролізу.

Електромагнітне поле (30  год) Електрична і магнітна взаємодії. Взаємодія провідників зі струмом. Магнітне поле струму. Лінії магнітного поля прямого та колового струмів. Індукція магнітного поля. Потік магнітної індукції. Дія магнітного поля на провідник зі струмом. Сила Ампера.Взаємодія струмів. Дія магнітного поля на рухомі заряджені частинки. Сила Лоренца. Рух зарядженої частинки в однорідному полі. Використання сили Лоренца в техніці. Циклотрон. Мас-спектрограф. (Закон Біо-Савара-Лапласа.)Контур зі струмом в магнітному полі. Момент сил, що діє на прямокутну рамку зі струмом у магнітному полі. Магнітний момент струму. Принцип дії електродвигуна та електровимірювальних приладів. Магнітні властивості речовини. Діа-, пара- і феромагнетики.Намагнічування магнетиків. (Магнітний гістерезис.)Застосування магнітних матеріалів. (Магнітний запис інформації. Електродинамічний мікрофон. Вплив магнітного поля на живі організми.) Електромагнітна індукція. Досліди М.Фарадея. Напрям індукційного струму. Правило Ленца. Закон електромагнітної індукції. Самоіндукція. ЕРС самоіндукції. Індукційне електричне поле. Вихрові струми. Індуктивність. Енергія магнітного поля котушки зі струмом. Обертання прямокутної рамки в однорідному магнітному полі. Змінний струм. Одержання змінного струму. Генератор змінного струму. Діючі значення напруги і сили струму.Конденсатор та індуктивна котушка в колі змінного струму. Активний, ємнісний та індуктивний опори. Закон Ома для електричного кола змінного струму. Резонанс напруг і струмів. Робота і потужність змінного струму.Трансформатор. Виробництво, передача та використання енергії електричного струму. Взаємозв'язок електричного і магнітного полів як прояв єдиного електромагнітного поля. Лабораторні роботи 9. (Вивчення будови електровимірювальних приладів магнітоелектричної системи) 10. (Вивчення будови електродвигуна постійного струму) 11. (Дослідження магнітних властивостей речовини) 12. Дослідження явища електромагнітної індукції 13. Дослідження електричного кола змінного струму	Учні: -     знають природу електромагнітної взаємодії, призначення мас-спектрографа, дію магнітного поля на провідник зі струмом, принцип дії електродвигуна та електровимірювальних приладів, (закон Біо-Савара-Лапласа), закон електромагнітної індукції, правило Ленца, Закон Ома для змінного струму, будову трансформатора; -     розуміють сутність магнітного поля, принцип дії циклотрона, електромагнітної індукції, магнітного гістерезису, вихрових струмів, змінного струму як вимушених електромагнітних коливань; -     здатні пояснити дію магнітного поля на рухомі заряджені частинки, магнітні властивості речовини, утворення індукційного струму, дію трансформатора, резонанс струмів і напруг; -       вміють зображувати магнітні поля за допомогою силових ліній, визначати напрям індукційного струму, сили Лоренца та Ампера; -   володіють експериментальними способами дослідження явища електромагнітної індукції та (магнітних властивостей речовини), електричних кіл змінного струму; -     здатні розв'язувати фізичні задачі на взаємодію магнітного поля з провідником зі струмом, застосування формул сили Ампера, сили Лоренца, (закон Біо-Савара-Лапласа), закон електромагнітної індукції, розрахунок електричних кіл змінного струму з активним, ємнісним та індуктивним опорами, коефіцієнта трансформації, .
Електромагнітні коливання і хвилі (26 год) Коливальний контур. Виникнення електромагнітних коливань у коливальному контурі. Гармонічні електромагнітні коливання. Рівняння електромагнітних гармонічних коливань. Частота власних коливань контуру.Перетворення енергії в коливальному контурі. Затухаючі електромагнітні коливання. Вимушені коливання. Резонанс.Автоколивання. Утворення й поширення електромагнітних хвиль.Гіпотеза Дж.Максвелла. Досліди Г.Герца. Швидкість поширення, довжина і частота електромагнітної хвилі.Ефект Х.Доплера. Шкала електромагнітних хвиль. Властивості електромагнітних хвиль різних діапазонів частот. Електромагнітні хвилі в природі і техніці. Принцип дії радіотелефонного та стільникового зв'язку. Радіомовлення і телебачення. Радіолокація. Стільниковий зв'язок. Супутникове телебачення.	Учні: -     знають природу електромагнітних коливань, утворення електромагнітних хвиль, властивості електромагнітних хвиль різних діапазонів частот; -     розуміють сутність гармонічних електромагнітних коливань, затухаючих електромагнітних коливань, радіомовлення і телебачення, радіолокації, стільникового зв'язку. супутникового телебачення, ефекту Доплера; -     здатні пояснити перетворення енергії в коливальному контурі, вимушені коливання, резонанс, автоколивання, принцип дії радіотелефонного зв'язку; -   вміють визначати частоту власних коливань контуру; -     здатні розв'язувати фізичні задачі, застосовуючи рівняння електромагнітних гармонічних коливань, , на перетворення енергії в коливальному контурі, взаємозв'язок швидкості поширення хвилі з її довжиною і частотою, .
Оптика  (38 год) Розвиток уявлень про природу світла. Поширення світла в різних середовищах. (Джерела і приймачі світла.) Поглинання і розсіювання світла. Геометрична оптика. Відбивання світла. Принцип Ферма. (Плоске і сферичне дзеркала. Одержання зображень за допомогою дзеркал. Застосування дзеркал.) Заломлення світла. Закони заломлення світла. Показник заломлення. Повне відбивання світла. (Волоконна оптика.) Лінзи. Побудова зображень, одержаних за допомогою лінз. Кут зору. Оптичні системи. Оптичні прилади та їх застосування. Аберації. (Елементи фотометрії.) Світло як електромагнітна хвиля. Когерентність світлових хвиль. Інтерференція світла. Способи спостереження інтерференції світла. Інтерферометр А.Майкельсона.Інтерференційні картини в тонких пластинках і плівках. Кільця І.Ньютона. Голографія та умови її спостереження. (Голографічний метод Г.М.Денисюка.) Дифракція світла. Зони Френеля. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракційні картини від щілини, тонкої нитки. Дифракційна гратка. Дифракційний спектр. Роздільна здатність оптичних приладів. Дисперсія  світла. Проходження світла крізь призму. Неперервний спектр світла.  Спектроскоп. Поляризація світла. Природне і поляризоване світло. Методи отримання поляризованого світла. Поляризація внаслідок відбиття і заломлення світла.  Кут Д.Брюстера. Квантові властивості світла. Гіпотеза М.Планка. Світлові кванти. Стала Планка. Маса, енергія та імпульс фотона. Тиск світла. Дослід Лебєдєва. Ефект А.Комптона. (Дослід В.Боте.) Фотоефект. Досліди О.Г.Столєтова. Закони зовнішнього фотоефекту. Рівняння фотоефекту. Внутрішній фотоефект. Фоторезистор і фотоелементи.Застосування фотоефекту. Люмінесценція. (Фотохімічна дія світла.) Спонтанне і вимушене випромінювання. Квантові генератори та їх застосування. Принцип дії квантових генераторів. Лазери і мазери. Корпускулярно-хвильовий дуалізм світла. Гіпотеза де Бройля. Хвильові властивості частинок. Поняття  про квантову механіку. Лабораторні роботи 14. Спостереження інтерференції світла 15. Спостереження дифракції світла 16. Визначення довжини світлової хвилі	Учні: -     знають особливості поширення світла в різних середовищах, закони відбивання і заломлення світла, принципи Гюйгенса-Френеля, Ферма, будову і призначення інтерферометра, гіпотезу М.Планка, квантові властивості світла, закони зовнішнього фотоефекту, принцип дії квантових генераторів; -     розуміють сутність світла як електромагнітної хвилі, показника заломлення, інтерференції, дифракції, дисперсії та поляризації світла, голографії, фотоефекту, ефекту Комптона, корпускулярно-хвильового дуалізму; -     здатні пояснити поглинання і розсіювання світла, утворення інтерференційних і дифракційних картин, кілець Ньютона, дисперсійний спектр світла, аберацію, роздільну здатність оптичних приладів, тиск світла, фотохімічні реакції і люмінесценцію, призначення мікроскопа і телескопа; -     вміють будувати зображення, одержані за допомогою дзеркал і лінз; -   володіють експериментальними способами спостереження  інтерференції та дифракції світла, визначення довжини світлової хвилі; -     здатні розв'язувати фізичні задачі, застосовуючи закони відбивання і заломлення світла, інтерференції та дифракція світла, рівняння фотоефекту, формулу енергії та імпульсу кванта світла..
Атомна і ядерна фізика  (32  год) Історія вивчення атома. Ядерна модель атома. Квантові постулати М.Бора. (Досліди Д.Франка і Г.Герца.) Енергетичні стани атома. Принцип В.Паулі. Фізичні основи побудови періодичної системи хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Випромінювання та поглинання світла атомами. Атомні і молекулярні спектри. Рентгенівське випромінювання.Рентгенівські спектри. Роботи І.Пулюя з дослідження рентгенівського випромінювання. (Застосування рентгенівського випромінювання в науці, техніці, медицині, на виробництві.) Спектральний аналіз та його застосування. Атомне ядро. Протонно-нейтронна модель атомного ядра. Нуклони. Ізотопи. Ядерні сили та їх особливості. Стійкість ядер. Роль електричних і ядерних сил у забезпеченні стійкості ядер. Фізичні основи ядерної енергетики. Енергія зв'язку атомного ядра. Дефект мас. Способи  вивільнення ядерної енергії: синтез легких і поділ важких ядер. Ядерні реакції.Ланцюгова реакція поділу ядер урану. Ядерний реактор.Термоядерні реакції. Ядерна енергетика та екологія. Радіоактивність. Природна і штучна радіоактивність. Види радіоактивного випромінювання. Альфа- і бета-розпади. Спонтанний поділ ядер. Період напіврозпаду. Закон радіоактивного розпаду. Отримання і застосування радіонуклідів. Методи реєстрації йонізуючого випромінювання. (Дозиметрія. Властивості йонізуючого випромінювання.Дози випромінювання. Принцип дії дозиметрів.) Захист від йонізуючого випромінювання. Елементарні частинки. Загальна характеристика елементарних частинок. (Класифікація елементарних частинок.) Кварки. Космічне випромінювання. Лабораторні роботи 17. Спостереження неперервного і лінійчатого спектрів речовини 18. Дослідження треків заряджених частинок за фотографіями	Учні: -     знають ядерну модель атома, квантові постулати Н.Бора, принцип Паулі, фізичні основи ядерної енергетики, види радіоактивного випромінювання, закон радіоактивного розпаду, принцип дії дозиметрів, способи радіоактивного захисту людини, загальну характеристику елементарних частинок; -     розуміють сутність випромінювання і поглинання світла атомами, спектрального аналізу, ядерних і термоядерних реакцій, ланцюгової реакції поділу ядер урану, радіоактивності, кваркової моделі елементарних частинок; -     здатні пояснити енергетичні стани атома, атомні і молекулярні спектри, фізичні основи побудови періодичної системи хімічних елементів, природу рентгенівського випромінювання, існування ізотопів, стійкість ядер, альфа- і бета-розпади, дефект мас, протонно-нейтронну модель атомного ядра; -   вміють класифікувати елементарні частинки; -     володіють експериментальними способами  спостереження спектрів речовини, дослідження треків заряджених частинок; -     здатні розв'язувати фізичні задачі, застосовуючи квантові постулати Н.Бора, енергію зв'язку атомного ядра, закон радіоактивного розпаду, (дозиметричні величини), на ядерні реакції, на ККД ядерного реактора.
Фізичний практикум  (10 год) Визначення енергії зарядженого конденсатора Визначення питомого опору провідника Визначення опору провідників компенсаційним методом Уитстона Вимірювання температури нитки лампи розжарювання Визначення  температурного коефіцієнта опору металу. Розширення меж вимірювання електровимірювальних приладів Дослідження роботи джерела живлення Вимірювання ємності конденсатора за допомоги балістичного гальванометра Вимірювання індуктивності котушки. Дослідження напівпровідникового діода Дослідження залежності опору напівпровідників від  температури. Дослідження транзистора Вивчення радіоелектронних пристроїв Дослідження магнітного поля Землі Дослідження магнітного поля соленоїда Вивчення роботи електронного осцилографа Дослідження законів відбивання та заломлення світла Визначення фокусної відстані  та оптичної сили збиральної  (розсіювальної)  лінзи Моделювання зорової труби та мікроскопа. Дослідження оптичних систем Вивчення основ фотометрії Визначення будови інтерферометра Визначення радіуса кривизни лінзи за допомогою кілець Ньютона Вивчення явища інтерференції у тонких плівках Визначення довжини світлової хвилі Вивчення явища поляризації світла Моделювання радіоактивного розпаду. Вивчення будови дозиметра і складання радіологічної карти місцевості	За результатами виконання фізичного практикуму учні оволодівають експериментальними методами дослідження фізичних явищ, удосконалюють навички роботи з фізичними приладами, розвивають здатність узагальнювати дослідні факти і робити висновки про спостережувані явища і процеси.
Узагальнюючі заняття (4 год) Фізична картина світу як складова природничо-наукової картини світу. Роль науки в житті людини та суспільному розвитку. Сучасні уявлення про будову речовини. Сучасні методи дослідження будови речовини. Нанокомпозити.	За результатами проведення узагальнюючих занять в учнів формуються сучасні уявлення про будову речовини, сучасну фізичну картину світу. Вони усвідомлюють роль фізичного знання, в суспільному розвитку, поглиблюють свої знання про досягнення української науки у створенні нової техніки і наукомістких технологій.
Резерв (6 год)