ФIЗИКА 7 клас

Навчальна програма для загальноосвітніх навчальних закладів

Фізика 7 клас

Склад робочої групи з оновлення навчальної програми з фізики для учнів 7-9 класів (2017 рік): В. В. Гудзь, методист (фізика й астрономія) науково-методичного центру викладання предметів природничо-математичного циклу і технологій Хмельницького ОІППО (голова); Т. М. Засєкіна, заступник директора з науково-експериментальної роботи Інституту педагогіки НАПН України, кандидат педагогічних наук; Ю. Я. Пасіхов, заступник директора фізико-математичної гімназії № 17 Вінницької міської ради, Народний учитель України; О. В. Ліскович, доцент кафедри теорії й методики природничо-математичної освіти та інформаційних технологій Миколаївського ОІППО; І. Ю. Ненашев, головний редактор журналу для вчителів «Фізика в школах України»; О. Ю. Зіньковський, методист Дніпропетровського регіонального центру оцінювання якості освіти; Н. М. Гончаренко, начальник відділу по роботі із закладами післядипломної педагогічної освіти Інституту модернізації змісту освіти; В. Л. Бузько, учитель фізики комунального закладу «Навчально-виховне об’єднання № 6 «Спеціалізована загальноосвітня школа
I–III ступенів, центр естетичного виховання «Натхнення» Кіровоградської міської ради Кіровоградської області», кандидат педагогічних наук (модератор).

По завершенню базового курсу фізики учні:

− мають базові знання про механічні, теплові, електричні, магнітні, світлові, ядерні явища і процеси, їх прояв у природі та застосування у практичній діяльності людей;

− уміють використовувати понятійний апарат фізики для пояснення перебігу природних явищ, технологічних процесів, усвідомлюють межі застосування фізичних моделей, законів і теорій;

− уміють розв’язувати фізичні задачі та практичні життєві проблеми;

− мають експериментальні вміння й дослідницькі навички;

− критично мислять, застосовують набуті знання в практичній діяльності;

− виявляють ставлення до ролі фізики в розвитку інших природничих наук, техніки і технологій, застосування досягнень фізики для раціонального природокористування й запобігання їхнього шкідливого впливу на навколишнє природне середовище і організм людини; уявлення про фізичну картину світу, прояви моральності щодо використання наукового знання в життєдіяльності людини й природокористуванні.

ВСТУП

Фізика як навчальний предмет у школі.
Фізичні прилади, фізичний експеримент і фізичні досліди. Правила безпеки під час роботи з фізичним обладнанням та у фізичному кабінеті

Розділ 1.

ФІЗИКА ЯК ПРИРОДНИЧА НАУКА. ПІЗНАННЯ ПРИРОДИ

Фізика як фундаментальна наука про природу.
Речовина і поле. Основні положення атомно-молекулярного вчення. Початкові відомості про будову атома.
Фізичні тіла й фізичні явища.
Фізичні величини та їх вимірювання. Міжнародна система одиниць фізичних величин.

Лабораторні роботи

№ 1. Ознайомлення з вимірювальними приладами. Визначення ціни поділки шкали приладу.

№ 2. Вимірювання об’єму твердих тіл, рідин i сипких матеріалів.

№ 3. Вимірювання розмірів малих тіл різними способами.

Демонстрації

1. Приклади фізичних явищ: механічних, теплових, електричних, світлових тощо.
2. Моделі молекул.
3. Приклади застосування фізичних явищ у техніці.
4.Засоби вимірювання

Тест з тем: "Фізика - наука про природу. Фізичні тіла та фізичні явища", "Наукові методи вивчення природи. Внесок українських учених у розвиток фізики", "Будова речовини. Молекули. Атоми", "Фізичні величини. Вимірювання фізичних величин", "Похибки й оцінювання точності вимірювань".

Відкрити тест.

Розділ 2.

МЕХАНІЧНИЙ РУХ

Механічний рух. Відносність руху. Тіло відліку. Система відліку. Матеріальна точка. Траєкторія. Шлях. Переміщення.
Прямолінійний рівномірний рух. Швидкість руху. Графіки руху.
Прямолінійний нерівномірний рух. Середня швидкість нерівномірного руху.
Рівномірний рух матеріальної точки по колу. Період обертання.
Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період і частота коливань. Маятники.

Лабораторні роботи

№ 4. Визначення періоду обертання тіла.
№ 5. Дослідження коливань нитяного маятника.

Демонстрації

1. Різні види механічного руху.
2. Відносність руху, форми траєкторії, швидкості

Розділ 3.

ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ. СИЛА

Явище інерції. Інертність тіла. Маса тіла. Густина речовини.
Взаємодія тіл. Сила. Деформація. Сила пружності. Закон Гука. Динамометр.
Додавання сил. Рівнодійна. Графічне зображення сил.
Сила тяжіння. Вага тіла. Невагомість.
Тертя. Сили тертя. Коефіцієнт тертя ковзання. Тертя в природі й техніці.
Тиск твердих тіл на поверхню. Сила тиску.
Тиск рідин і газів. Закон Паскаля. Сполучені посудини. Манометри.
Атмосферний тиск. Вимірювання атмосферного тиску. Барометри.
Виштовхувальна сила в рідинах і газах. Закон Архімеда.

Лабораторні роботи

№ 6. Вимірювання маси тіл.
№ 7. Визначення густини речовини (твердих тіл і рідин).
№ 8. Дослідження пружних властивостей тіл.
№ 9. Визначення коефіцієнта тертя ковзання.
№ 10. З’ясування умов плавання тіла.

Демонстрації

1. Досліди, що ілюструють явища інерції та взаємодії тіл.
2. Деформація тіл.
3. Додавання сил, спрямованих уздовж однієї прямої.
4. Прояви та вимірювання сил тертя ковзання, кочення, спокою.
5. Способи зменшення й збільшення сили тертя.
6. Залежність тиску від значення сили та площі.
7. Передавання тиску рідинами й газами.
8. Тиск рідини на дно і стінки посудини.
9. Зміна тиску в рідині з глибиною.
10. Сполучені посудини.
11. Вимірювання атмосферного тиску.
13. Будова і дія манометра.
14. Дія архімедової сили в рідинах і газах.
15. Рівність архімедової сили вазі витісненої рідини в об’ємі зануреної частини тіла.
16. Плавання тіл

Розділ 4.

МЕХАНІЧНА РОБОТА ТА ЕНЕРГІЯ

Механічна робота. Потужність. Механічна енергія та її види.
Закон збереження енергії в механічних процесах та його практичне застосування.
Прості механізми. Момент сили. Важіль. Умова рівноваги важеля.
Коефіцієнт корисної дії простих механізмів.

Лабораторні роботи

№ 11. Вивчення умови рівноваги важеля.
№ 12. Визначення ККД простого механізму.

Демонстрації

1. Перетворення механічної енергії.
2. Умови рівноваги тіл.
3. Важіль.
4. Рухомий і нерухомий блоки.
5. Похила площина.
6. Використання простих механізмів

Бережіть себе і родину!

Дякую за увагу!
Бажаю Вам нових ідей!
Навчаємося, бо ми цього варті!
Підписуйтесь на блог!
Підписуйтесь на канал YouTube.
Підписуйтесь на сторінку у fb. https://www.facebook.com/educationXXII/
Запрошуємо навчатися на фізичному факультеті!

Приєднуйтесь на сервер "Фізичний факультет ХНУ" на Discord:

https://discord.com/invite/ZUxcC22

"Механічні" властивості циклоїди

Циклоїда і додавання швидкостей

Циклоїда визначається кінематично як траєкторія фіксованої точки кола радіуса $r$ , що котиться без ковзання по прямій.

Властивості циклоїди:

Довжина арки циклоїди дорівнює 8 r . Цю властивість відкрив Кристофер Рен.
Площа під кожною аркою циклоїди втроє більша, ніж площа круга, що її породжує. Торрічеллі повідомив, що цей факт Галілей відкрив експериментально.
"Перевернена" циклоїда є кривою найскорішого спуску (брахистохроною). Більше того, вона має також властивість таутохронності: важке тіло, яке поміщене в будь-яку точку арки циклоїди, досягає горизонталі за один і той самий час.
Період коливань матеріальної точки, що ковзає по переверненій циклоїді, не залежить від амплітуди, цей факт був використаний Гюйгенсом для створення точних механічних годинників.

Циклоїдні арки в Художньому музеї Кімбелла

Gallery of AD Classics: Kimbell Art Museum / Louis Kahn - 2

Hopkins Center for the Arts

Цікава фізика. Бібліотека.

Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий

Книга фізиків Андрія Варламова, Аттіліо Рігамонті і Жака Віллена «Фізика повсякденності. Від мильних бульбашок до квантових технологій », перекладена на російську мову Марією Прилуцької, адресована тим, хто хоче зрозуміти дивовижні природні явища, які оточують людину. Автори розглядають природні прояви фізики, з якими ми стикаємося щодня, принципи роботи деяких винаходів і відповідають на питання, пов'язані з гастрономією. Нарешті, в заключній частині книги йдеться про те, як квантова механіка змінює звичний погляд на природу.

Краща науково-популярна книга французькою мовою (2015).

Физика повседневности: от мыльных пузырей до квантовых технологий

Питання, що розглядаються:

Чому при перебігу води в річках виникають меандри?

Як змусити келих заспівати?

Чи можна побудувати переговорну трубку між Парижем і Марселем?

Які закони визначають форму крапель і бульбашок?

Що відбувається при приготуванні жаркого?

Чи можна спробувати спагетті альденте на вершині Евересту? А випити там доброї кави?

У книзі не забуті і останні досягнення фізики: автори присвячують читача в таємниці квантової механіки і надпровідності, розповідають про фізичні основи магнітно-резонансної томографії та про квантових технологіях.

Варламов, А. Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий / Андрей Варламов, Жак Виллен, Аттилио Ригамонти ; Пер. с фр. [Марии Прилуцкой] — М.: Альпина нон-фикшн, 2020. — 334 с.

Приєднуйтесь на сервер "Фізичний факультет ХНУ" на Discord:

https://discord.com/invite/ZUxcC22

Цікава фізика

Механічні коливання і хвилі. Звук.

Келихи, що співають.

Пояснення фізики співаючого келиха досить складно і не може бути у всій повноті представлено в рамках шкільного курсу, але можна познайомитися з фізичним явищем, зробити власний експеримент і дослідити параметри звукової хвилі за допомогою смартфону.

Відомо, що ще в ІХ столітті грали на келихах частково заповнених водою вдаряючи по них паличками. На початку XVIII століття появилася скляна арфа — набір скляних келихів з водою, на яких грали потираючи їх ободи зволоженими пальцями.

Якщо провести рукою по краю бокалу, стінки бокалу починають вібрувати.

Рис.1 Вид зверху. Схематичне зображення коливань стінок бокалу.

Якщо помістити легкі кульки, що торкаються стінок стакана із зовнішньої сторони, то можна побачити, що деякі кульки відхиляються, деякі залишаються на місці. Коливання келиха утворюють стоячу хвилю: в одних положеннях кульки, що стикаються з чашею, не відхиляються зовсім (на вузлових лініях, розташованих у взаємно перпендикулярних площинах - для основного тону), в інших - відскакують на значні відстані.

Однак простіше дослідити хвилі на поверхні води. Виникнення вузлових ліній можна спостерігати, якщо мокрим пальцем водити по краю келиха. Вода в ньому до деякої міри передає малюнок красивих хвиль: в місці, де зупинився палець, утворюються вузлові лінії. Для кращої видимості воду слід підфарбувати чорнилом, і таке фото можна демонструвати на уроці одночасно. (Учні отримають величезне задоволення, поставивши досвід самостійно!)

Якщо в склянку додати воду, то звук змінюється, оскільки резонансна частота змінюється з масою скла. Коли є множини склянок з різною кількістю води, це стає музичним інструментом, який називається скляна арфа. Хоча скляна арфа видає великий звук, амплітуда вібрації скла невелика і важко спостерігати вібрацію безпосередньо.

Запишіть власне відео або аудіо, що демонструє гру на скляних бокалах, що заповнені водою.

Дослідите як змінюється частота звукових коливань в залежності від рівня води у келиху.

Як дізнатися частоту звукових коливань?

Запишіть аудіо, завантажте це аудіо у онлайн-редактор: https://jarjad.ru/frequency

Фізика навколо нас.

Приєднуйтесь на сервер "Фізичний факультет ХНУ" на Discord:

https://discord.com/invite/ZUxcC22

ТОП 6 додатків для Android із доповненою реальністю

Знайомство із доповненою реальністю

Telegram: https://t.me/pakhomovaeducation

https://t.me/physicsks

Розваги чи перший крок для опанування сучасних технологій в освіті?

Just a Line: малюйте де завгодно за допомогою AR

Експериментальний додаток, що дозволяє доповнювати реальність простими малюнками і ділитися своїми творіннями, записуючи короткі відео. Намалюйте що-небудь самостійно або разом з другом і натисніть кнопку запису, щоб відобразити результат.

Ikea

Sketchfab

Дослідіть мільйони моделей у 3D, VR та AR на своєму мобільному пристрої. Телепортуйте себе в Рим, тримайте серце, що б'ється, або гуляйте серед динозаврів. Якщо ви досліджуєте 3D з дотиком, стрибайте у VR за допомогою вашої улюбленої гарнітури для мобільних пристроїв, або використовуйте AR для приведення моделей у реальний світ.

Holo

Holo дозволяє додавати голограми реальних людей і тварин в ваш світ і зробити фотографії.

Aipoly Vision

Aipoly Vision - це розпізнавач об'єктів і кольорів, який допомагає сліпим, слабозорим усвідомити їх оточення. Просто укажіть телефоном на об'єкт, який вас цікавить, і натисніть будь-яку з кнопок розпізнавання в нижній частині екрана, щоб увімкнути штучний інтелект, який буде говорити голосно, що він бачить.

Big Bang AR

Приєднуйтесь до вчених Тільди Суінтон і ЦЕРН в епічному інтерактивному подорожі через народження і еволюцію Всесвіту - в доповненій реальності. Поверніться в минуле 13.8 мільярдів років і дізнайтеся, як з'явився простір, час і видимий Всесвіт.

Побачте форму Всесвіту на долоні. Свідоцтво про формування перших зірок, нашої Сонячної системи і планети, яку ми називаємо домом. Пориньте в первозданну таємницю раннього Всесвіту в космосі і спостерігайте, як події розгортаються навколо вас, у вашому власному фізичному середовищі.

Дізнайтеся про мікроскопічні будівельні блоки, які складають все - і кожен - ми знаємо, і з'ясовуємо, чи дійсно ми зроблені зірок.

Переглядайте форму Всесвіту, коли ви витягуєте руку перед камерою. Створюються самі перші частинки і атоми. Зробити зірку вибухнути, створити наднову і вивчити туманність. Побачте нашу сонячну систему зібратися разом і тримати Землю в долоні.

Дізнайтеся, як ми робимо з зірок, беріть #starselfie і діліться з друзями.

Ця програма має варіанти субтитрів.

Щоб показати вам, де ви знаходитесь на Землі, Big Bang потребує дозволу на доступ до вашого місцезнаходження. Додаток також потребує доступу до камери та фотогалереї на пристрої для роботи з AR, а також для збереження фотографій безпосередньо на пристрої. Ці дані залишаються анонімними і не зберігатимуться з вашого пристрою або не використовуватимуться зовні.

CERN
https://home.cern

Електронна мікроскопія

Електронна мікроскопія використовує електронні мікроскопи, що мають більшу роздільну здатність порівняно з оптичними мікроскопами та можуть застосовуватися для отримання додаткової інформації про матеріал і структуру об'єкту.

Перший електронний мікроскоп був збудований в 1931 році німецькими інженерами Ернестом Рускою і Максом Кнолем. Ернест Руска отримав за це відкриття Нобелівську премію з фізики в 1986 році.

Електронні мікроскопи можуть збільшувати зображення у 2 млн разів. Висока роздільна здатність електронних мікроскопів досягається за рахунок малої довжини хвилі електрона. В той час, як довжина хвилі видимого світла лежить в діапазоні розміром з атом, хоча практично здійснити це важко.

Існує багато різних типів і конструкцій електронних мікроскопів. Основними серед них є:

Просвічуючий електронний мікроскоп — прилад, в якому електронний пучок просвічує предмет наскрізь.
Скануючий електронний мікроскоп використовує для дослідження поверхні об'єкта, вибиті електронним пучком вторинні електрони.
Скануючий просвічуючий електронний мікроскоп дозволяє вивчати окремі ділянки об'єкта.
Рефлекторний електронний мікроскоп використовує пружно-розсіяні електрони.

Ще на початку ХХ ст. відкрито хвильову природу електрона (досліди Девіссона та Джермера, 1927). Довжину хвилі кожного електрона можна розрахувати за формулою де Бройля, причому для електрона з енергією 50 еВ довжина хвилі становить 0.17 нм, а в разі енергії 50 кеВ – 5 пікометрів.

Такі високоенергетичні електрони можуть проникати у тверде тіло на глибину порядку мікрометрів. Якщо це тверде тіло кристалічне, то електрони дифрагуватимуть на атомних площинах усередині нього. Тобто електрони, що пройшли крізь тонкий зразок, формуватимуть електронну дифрактограму.

Скануючі зондові мікроскопи (SPM — Scanning Probe Microscope) — клас мікроскопів для отримання зображення поверхні та її локальних характеристик. Процес побудови зображення заснований на скануванні поверхні зондом. У загальному випадку дозволяє отримати тривимірне зображення поверхні (топографію) з високої якості. Скануючий зондовий мікроскоп в сучасному вигляді винайдений (принципи цього класу приладів були закладені раніше іншими дослідниками) Гердом Карлом Біннігом і Генріхом Рорером в 1981 році. За цей винахід були удостоєні Нобелівської премії з фізики в 1986 році, яка була розділена між ними і винахідником трансмісійного електронного мікроскопа Е. Руска.