Плазма - четвертое состояние вещества

Рабочая программа

элективного курса по физике в 11-Б классе

«Плазма – четвертое состояние вещества»

( 34 часа )

Составитель: Ивашова Татьяна Федоровна

учитель физики первой категории

2013 г.

Пояснительная записка

Элективный курс предназначен для учащихся 11 класса общеобразовательных учреждений, проявляющих интерес к физике и астрономии, желающих познакомиться с историей развития представлений человека о мире, в котором мы живем. Курс рассчитан на 34 часа.

Программа составлена на основе программы элективного курса «Плазма – четвертое состояние вещества» автора В. А. Орлова, С. В. Дорожкина, Москва, 2005 г.

Программа элективного курса согласована с требова­ниями государственного образовательного стандарта и содержанием основных программ курса физики про­фильной школы. Она ориентирует учителя на дальней­шее совершенствование уже усвоенных учащимися зна­ний и умений.

Курс опирается на знания и умения, полученные учащимися при изучении физики в основной школе. В процессе занятий школьники научатся находить информацию по заданной теме, готовить рефераты и доклады по избранным темам, выполнять опыты с использованием простых физических приборов и инструментов, анализировать полученные экспериментальные результаты и делать из них выводы.

Изучение элективного курса поможет сознательному выбору профиля дальнейшего обучения или профессиональной деятельности выпускника средней школы.

Основным методом изложения теоретического материала курса является активный диалог учителя с учащимися, предполагающий постановку проблемы с последующим обсуждением вариантов ее решения. Практика показывает эффективность совмещения лекции и диалога при работе с небольшой группой учащихся.

Формой итоговой аттестации учащихся является устный зачет по темам курса, который предполагает устную беседу с учителем по темам, изученным в данном курсе.

Основные цели курса:

- создание политехнической направленности школьного курса физики;

- формирование естественнонаучной картины мира;

- развитие познавательной активности и самостоятельности

школьников;

- углубление знаний о материальном мире и методах научного

познания природы;

- развитие познавательных интересов, интеллектуальных и

творческих способностей учащихся.

Задачи курса:

- формирование у школьников умений находить сведения по

избранной теме в книгах, журналах и электронных источниках

информации;

- развитие познавательных интересов на основе опыта

самостоятельного приобретения новых знаний;

- воспитание духа сотрудничества, сознательное самоопределение

ученика относительно профиля дальнейшего обучения или

профессиональной деятельности;

- способствовать интеллектуальному развитию учащихся, которое

обеспечит переход от обучения к самообразованию.

Содержание курса.

Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях.

( 8 часов)

Электромагнитное поле. Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в электрическом поле. Движение заряженной частицы в магнитном поле. Движение заряженных частиц при наличии электрического и магнитного полей.

Дрейф частиц. Движение электронных пучков в магнитном поле. Электростатические и магнитные линзы.

Плазма.

Основные характеристики плазмы.

( 7 часов)

Электрический ток в газах. Виды электрических разрядов. Плазма. Степень ионизации плазмы. Коллективное движение частиц в плазме. Квазинейтральность плазмы. Дебаевский радиус экранирования. Температура плазмы.

Методы описания плазмы.

(3 часа)

Магнитная гидродинамика и неустойчивость плазмы. Магнитное давление.

Вмороженность магнитного поля. Число Рейнольдса. Кинетическое описание плазмы.

Процессы в плазме.

( 4 часа)

Газовая (идеальная) плазма. Условие идеальной плазмы. Колебания в плазме.

Ленгмюровская частота колебаний. Волны в плазме.

Плазма в природе.

( 4 часа)

Геомагнитное поле. Пояса радиации. Магнитосфера Земли. Магнитные бури и причины их возникновения. Ионосферы Земли. Полярные сияния. Космическая плазма. Солнечный ветер. Космические лучи.

Плазма в технике.

( 6 часов)

Плазменные генераторы (плазматроны): электродуговые, высокочастотные, магнитогидродинамические. МГД - генератор. Плазменный двигатель. Плазменный дисплей. Проблема управляемого термоядерного синтеза (УТС). Магнитные ловушки. Токамак. Методы нагрева плазмы. Лазерный УТС. Электронный УТС.

Обобщающие занятия.

( 2 часа)

Физико – техническая конференция по теме: «Плазма на Земле и в космосе».

Зачетное занятие.

Учебно – тематическое планирование.

Тема 1.

Движение заряженных частиц в электрическом и

магнитном полях.

( 8 часов)

1. Электромагнитное поле. Сила Лоренца. 1ч.

2. Движение заряженной частицы в электрическом поле. 1ч.

3. Движение заряженной частицы в магнитном поле. 1ч.

4. Дрейф частиц. 1ч.

5. Движение заряженных частиц при наличии электрического и

магнитного полей. 1ч.

1. Движение электронных пучков в магнитном поле. 1ч.

2. Электростатические и магнитные линзы. 2ч.

Тема 2.

Плазма. Основные характеристики плазмы.

( 7 часов)

1. Электрический ток в газах. 1ч.

2. Виды электрических разрядов. 1ч.

3. Плазма. 1ч

4. Степень ионизации плазмы. 1ч.

5. Коллективное движение частиц в плазме. 1ч.

6. Квазинейтральность плазмы. 1ч

7. Температура плазмы. 1ч.

Тема 3.

Методы описания плазмы.

( 3 часа )

1. Магнитная гидродинамика и неустойчивость плазмы. 1ч.

2. Магнитное давление, вмороженность магнитного поля. 1ч.

3. Число Рейнольдса. Кинетическое описание плазмы. 1ч.

Тема 4.

Процессы в плазме.

( 4 часа )

1. Газовая (идеальная) плазма. 1ч.

2. Условия идеальной плазмы. 1ч.

3. Колебания в плазме. Волны в плазме. 1ч.

4. Ленгмюровская частота колебаний. 1ч.

Тема 5.

Плазма в природе.

( 4 часа )

1. Геомагнитное поле. Пояса радиации. 1ч.

2. Магнитосфера Земли. Магнитные бури и причины их

возникновения. 1ч.

1. Ионосферы Земли. Полярные сияния. Космическая плазма. 1ч.

2. Солнечный ветер. Космические лучи. 1ч.

Тема 6.

Плазма в технике.

( 6 часов )

1. Плазменные генераторы. 1ч.

2. Плазменный двигатель. 1ч.

3. Плазменный дисплей. 1ч.

4. Проблема управляемого термоядерного синтеза. 1ч.

5. Магнитные ловушки. 1ч.

6. Методы нагрева плазмы. Лазерный и электронный УТС. 1ч.

Обобщающие занятия.

( 2 часа )

1. Физико-техническая конференция по теме: «Плазма на

Земле и в космосе». 1ч.

1. Зачетное занятие. 1ч.

Учебно – методическое обеспечение.

1. Б. В. Зубков С. В. Чумаков, Энциклопедический словарь юного физика. М.: Педагогика, 2001г.

2. Милантьев В. П, Темко С. В. Физика плазмы. М.: Просвещение,1993г.

3. Энциклопедия для детей. Том 16. Физика. Части 1 и 2 М.: Аванта+, 2000г.

4. Алексеев Б. В, Котельников В. А. Зондовый метод диагностики плазмы. М.: Энергоатомиздат, 1998г.

5. Арцимович Л. А. Что каждый физик должен знать о плазме. М.: 1976г.

6. Арцимович Л. А, Лукьянов С. Ю. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. М.: Наука, 1972г.

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ УЧАЩИХСЯ

В результате изучения элективного курса физики ученик должен

Знать/понимать

  смысл понятий: физическое явление, гипотеза, закон, теория, вещество, взаимодействие,

 смысл физических законов электродинамики, оптики и физики твердого тела.

 вклад российских и зарубежных ученых, оказавших значительное влияние на развитие физики;

Уметь

 описывать и объяснять физические явления и свойства тел: движение небесных тел и ИСЗ, свойства газов, жидкостей и твердых тел,

 отличать гипотезы от научных теорий, делать выводы на основе экспериментальных данных, приводить примеры, показывающие, что наблюдения и эксперименты являются основой для выдвижения гипотез и теорий, позволяют проверить истинность теоретических выводов, физическая  теория дает возможность объяснять известные явления природы и научные факты, предсказывать еще не известные явления;

 приводить примеры практического использования физических знаний: законов механики, термодинамики и электродинамики в энергетике;

 воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, содержащуюся в сообщениях СМИ, Интернете, научно-популярных статьях