Физика. 10 класс. Базовый и углубленный уровни : в 2 частях. Часть 1
Покупка
ФПУ
Тематика:
Физика. Астрономия
Издательство:
Просвещение
Авторы:
Генденштейн Лев Элевич, Булатова Альбина Александровна, Корнильев Игорь Николаевич, Кошкина Анжелика Васильевна
Под ред.:
Орлов Владимир Александрович
Год издания: 2022
Кол-во страниц: 304
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
Среднее общее образование
ISBN: 978-5-09-101623-9
Артикул: 815924.01.99
Линия учебников для среднего общего образования ориентирована на обучение решению задач. Параграфы представляют собой канву сценариев уроков, реализующих системно-деятельностный подход к обучению: тщательно подобранные задания погружены непосредственно в теорию. В 10 классе изложены темы: кинематика, динамика, законы сохранения в механике, статика и гидростатика, молекулярная физика и термодинамика, электростатика и постоянный электрический ток; в 11 классе — электродинамика, колебания и волны, оптика, элементы теории относительности, квантовая физика, строение Вселенной. Материал для углублённого изучения отмечен звёздочкой. Имеются задания для проектно-исследовательской деятельности. Соответствуют Федеральному государственному образовательному стандарту среднего общего образования и Примерной основной образовательной программе среднего общего образования. Предназначены для всех наименований образовательных организаций: школ, лицеев, гимназий, центров образования, колледжей, СПО и пр.
Тематика:
ББК:
УДК:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Л. Э. Генденштейн, А. А. Булатова, И. Н. Корнильев, А. В. Кошкина Москва «Просвещение» 2022 ФИЗИКА 10 класс 4-е издание, стереотипное Допущено Министерством просвещения Российской Федерации Учебник Часть 1 В двух частях Под редакцией В. А. Орлова БАЗОВЫЙ И УГЛУБЛЁННЫЙ УРОВНИ З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
УДК 373.167.1:53+53(075.3) ББК 22.3я721 Ф50 Авторы: Л. Э. Генденштейн, А. А. Булатова, И. Н. Корнильев, А. В. Кошкина; под ред. В. А. Орлова Учебник допущен к использованию при реализации имеющих государственную аккредитацию образовательных программ начального общего, основного общего, среднего общего образования организациями, осуществляющими образовательную деятельность, в соответствии с Приказом Министерства просвещения Российской Федерации № 254 от 20.05.2020 (в редакции приказа № 766 от 23.12.2020) Издание выходит в pdf-формате. Физика : 10-й класс : базовый и углублённый уровни : учебник : в 2 частях : издание в pdf-формате / Л. Э. Генден штейн, А. А. Була това, И. Н. Корнильев, А. В. Кошкина ; под ред. В. А. Орлова. — 4-е изд., стер. — Москва : Просвещение, 2022. ISBN 978-5-09-102101-1 (электр. изд.). — Текст : электронный. ISBN 978-5-09-091731-5 (печ. изд.). Ч. 1. — 304 с. : ил. ISBN 978-5-09-101623-9 (электр. изд.). ISBN 978-5-09-091732-2 (печ. изд.). Линия учебников для среднего общего образования ориентирована на обучение решению задач. Параграфы представляют собой канву сценариев уроков, реализующих системно-деятельностный подход к обучению: тщательно подобранные задания погружены непосредственно в теорию. В 10 классе изложены темы: кинематика, динамика, законы сохранения в механике, статика и гидростатика, молекулярная физика и термодинамика, электростатика и постоянный электрический ток; в 11 классе — электродинамика, колебания и волны, оптика, элементы теории относительности, квантовая физика, строение Вселенной. Материал для углублённого изучения отмечен звёздочкой. Имеются задания для проектно- исследовательской деятельности. Соответствуют Федеральному государственному образовательному стандарту среднего общего образования и Примерной основной образовательной программе среднего общего образования. Предназначены для всех наименований образовательных организа ций: школ, лицеев, гимназий, центров образования, колледжей, СПО и пр. УДК 373.167.1:53+53(075.3) ББК 22.3я721 Учебное издание Генденштейн Лев Элевич, Булатова Альбина Александровна Корнильев Игорь Николаевич, Кошкина Анжелика Васильевна ФИЗИКА 10 класс Базовый и углублённый уровни Учебник В двух частях. Часть 1 Центр физики и астрономии Ответственный за выпуск Г. Ершова Редактор Г. Ершова. Методист Н. Лукиенко. Оформление Н. Новак Художник Ю. Корчмарь. Технический редактор Е. Денюкова Корректор И. Копылова. Компьютерная вёрстка А. Борисенко Подписано в печать 03.11.2021. Формат 70×100/16. Усл. печ. л. 24,7. Тираж экз. Заказ . Акционерное общество «Издательство «Просвещение». Российская Федерация, 127473, г. Москва, ул. Краснопролетарская, д. 16, стр. 3, этаж 4, помещение I. Адрес электронной почты «Горячей линии» — vopros@prosv.ru. Ф50 ISBN 978-5-09-101623-9 (ч. 1, электр. изд.) © Генденштейн Л. Э., Булатова А. А., ISBN 978-5-09-102101-1 (электр. изд.) Корнильев И. Н., Кошкина А. В., 2019 ISBN 978-5-09-091732-2 (ч. 1, печ. изд.) © АО «Издательство «Просвещение», 2021 ISBN 978-5-09-091731-5 (печ. изд.) © Художественное оформление. АО «Издательство «Просвещение», 2021 Все права защищены З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
Расскажи мне — и я забуду, Покажи мне — и я запомню, Вовлеки меня — и я научусь! Конфуций (6-й век до нашей эры) Будем изучать физику вместе • Учебник реализует системно-деятельностный подход к изучению физики. • Каждый параграф книги — основа сценария урока, построенного в диалоговой форме. Это позволяет ученикам стать активными участниками процесса обучения. • Вопросы и задания органично включены в тексты параграфов. Благодаря этому теоретические сведения постигаются учениками в деятельности, а не заучиваются. • Учебник учит школьников решать задачи, вместо того чтобы показывать примеры решений. В конце книги приведены «Полезные советы», а также «Ответы и решения». • В учебнике широко используется метод исследования ключевых ситуаций — реализация учебно-исследовательской деятельности. При этом ученики учатся не только решать задачи, но и ставить их. На многочисленных примерах показано, как преобразовать трудную задачу в систему более простых. • Сюжеты всех задач школьного курса физики основаны всего на нескольких десятках ситуаций. Исследование этих ситуаций раскрывает перед учениками «секреты» решения задач. • Учебник предназначен для изучения физики на базовом и углублённом уровнях. Разделы, которые рекомендуется изучать только на углублённом уровне (а также при подготовке к ЕГЭ по физике), отмечены звёздочкой (*). Значком «о» обозначены задачи, которыми можно в основном ограничиться при изучении физики на базовом уровне (по усмотрению учителя). • В конце почти каждого параграфа есть рубрика «Что мы узнали», а в конце каждой главы — «Главное в этой главе». Эти рубрики помогут при обобщении и повторении, а также при подготовке к контрольным работам и экзамену. • Приведены описания лабораторных работ, а также основные сведения о погрешностях измерений. З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
4 • В учебнике предложены доступные большинству учащихся задания для проектно-исследовательской деятельности. Приведены также рекомендации по оформлению проектной или исследовательской работы. • Учебник представлен и в электронной форме. Кроме того, он дополнен тетрадями для лабораторных работ. Авторы благодарны профессору Т. П. Мадышевой, профессору А. И. Фишману, доценту Красноярского КИПК И. В. Лаврентьевой, методисту Кемеровского РИПКиПРО Л. Д. Урванцевой, генеральному директору издательства Д. А. Воробьёву, главному редактору О. А. Панасенковой, редактору по физике Г. И. Ершовой, методисту Н. Н. Лукиенко, верстальщику А. А. Борисенко и другим сотрудникам издательства за помощь в работе над книгой, а также нашим ученикам за живое обсуждение материалов, вошедших в книгу. Навигационные значки — Вопросы и задания в тексте параграфа — Поставим опыт — Что мы узнали ? — Дополнительные вопросы и задания З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
5 Физика и естественнонаучный метод познания природы Физика — это фундаментальная наука о природе. Она исследует механические, тепловые, электромагнитные, световые явления, а также строение вещества. Научный метод познания Научный метод познания основан на наблюдениях, гипотезах и экспериментах (опытах). Наблюдая то или иное природное явление, учёный формулирует предположения (гипотезы) о закономерностях протекания этого явления. Закономерности есть даже в случайных явлениях. Например, невозможно предсказать движение определённой молекулы газа, движущейся по очень причудливой траектории вследствие столк новений с другими молекулами, но для газов в целом существуют хорошо проверенные закономерности, — скажем, при нагревании данной массы газа в сосуде определённого объёма давление газа увеличивается. Для проверки справедливости гипотезы учёный ставит эксперимент, в котором он создаёт специальные условия протекания физических явлений, чтобы по результату опыта можно было определить, справедлива ли данная гипотеза. При проведении физических опытов и измерений необходимо учитывать погрешности измерений 1). Моделирование явлений и процессов природы При построении физических теорий широко используются научные модели. Каждая такая модель представляет собой упрощённое схематизированное представление объекта или процесса, в котором сохранены наиболее существенные его черты. Например, уже известной вам моделью физического тела является материальная точка. В этом учебнике вы встретитесь также с понятием идеального газа — это модель реального газа, размерами молекул которого можно пренебречь и считать, что молекулы газа взаимодействуют только при непосредственных столкновениях. 1 2). Объясните смысл уже знакомых вам физических моделей «свободное падение», «замкнутая система тел». 1) См. раздел «Погрешности измерений» перед «Лабораторными работами». 2) Значком «о» обозначены задачи, которыми по усмотрению учителя можно в основном ограничиться при изуче нии физики на базовом уровне. З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
Физикаиестественнонаучныйметодпознанияприроды 6 Физические законы и физические теории Закономерность в протекании физических явлений, подтверждённая опытами, становится физическим законом. 2. Какие физические законы известны вам из курса физики основной школы? Систему законов, описывающих широкий круг явлений в одной области физики, называют научной теорией. Такой теорией является, например, классическая механика, основанная на законах Ньютона. Границы применимости физических законов и теорий Все физические законы и теории имеют определённые границы применимости, поскольку при формулировке законов и построении теорий всегда используются модели явлений и объектов. Например, законы классической механики применимы только при рассмотрении движения тел со скоростями, намного меньшими скорости света. Законы классической механики нельзя также использовать для описания явлений, происходящих с частицами очень малой массы, — скажем, для описания движения электронов в атоме. Принцип соответствия физических теорий При создании новой физической теории учитывают принцип соответствия. Согласно этому принципу предсказания новой теории должны совпадать с предсказаниями прежней теории в границах её применимости. Например, разработанная в начале 20-го века теория движения и взаимодействия мельчайших частиц вещества (квантовая механика) «превращается» в классическую механику, если массы частиц достаточно велики. Роль и место физики в формировании современной научной картины мира и в практической деятельности людей Поскольку физика изучает наиболее общие закономерности природных явлений, физические открытия во многом формируют современную научную картину мира. Поэтому физика является элементом общей культуры: знание основных физических законов необходимо любому культурному человеку для понимания окружающего мира и его закономерностей. Используя открытые физиками законы, удалось создать мощные двигатели, полететь в космос, объединить всё человечество новыми системами связи — например, Интернетом. Физика тесно связана с другими естественными науками — например, химией, биологией, астрономией. На стыке различных наук рождаются новые науки — такие, как физическая химия, биофизика, геофизика, астрофизика. З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
МехаНика Механика изучает движение и взаимодействие тел. В этом учебном году мы будем рассматривать классическую механику, в основе которой лежат законы Ньютона. З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
Глава I. киНеМатика § 1. Система отсчёта, траектория, путь и перемещение В курсе физики основной школы вы уже изучали механические явления и знаете, что механика изучает механическое движение и взаимодействие тел. Основной задачей механики является определение положений тел в заданный момент времени по известным положениям и скоростям тел в начальный момент времени. Кинематикой называют раздел механики, в котором рассматривают описание движения тел. 1. Система отсчёта Движение любого тела рассматривают всегда по отношению к другому телу, которое называют телом отсчёта. Часто выбор тела отсчёта понятен из описания ситуации. 1. Что подразумевают под телом отсчёта, когда говорят, что: а) грузовик движется со скоростью 70 км/ч; б) стюардесса летящего самолёта идёт со скоростью 1 м/с? Для количественного описания движения тела вводят систему координат, связанную с телом отсчёта (рис. 1.1). Для описания движения нужны также часы. Тело отсчёта, связанная с ним система координат, а также часы образуют систему отсчёта. Рис. 1.1 З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
Системаотсчёта,траектория,путьиперемещение 9 § 1 2. Материальная точка При решении многих задач размером тела можно пренебречь. Модель тела, размерами которого в данной задаче можно пренебречь, называют материальной точкой. В каких же задачах тело можно рассматривать как материальную точку? а) Когда размеры тела малы по сравнению с расстоянием, пройденным телом. Пример: нахождение времени полёта самолёта из одного города в другой (рис. 1.2). Рис. 1.2 б) При поступательном движении тела, то есть таком движении, при котором все точки тела движутся одинаково. В этом случае для описания движения тела достаточно задать движение одной его точки. Пример: нахождение зависимости скорости от времени для бруска, скользящего по наклонной плоскости (рис. 1.3). Рис. 1.3 Отрезок, соединяющий любые две точки поступательно движущегося тела, остаётся при движении тела параллельным самому себе. З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
Кинематика 10 I При поступательном движении тело не обязательно движется по прямой линии. Например, поступательно движется каждая кабинка колеса обозрения (рис. 1.4): жёлтый отрезок, соединяющий середину пола кабинки с серединой её крыши, при движении кабинки остаётся всё время вертикальным, хотя каждая кабинка движется по окружности. Рис. 1.4 2. Поступательно ли движутся педали велосипеда, когда велосипедист крутит педали при езде по прямой дороге? 3. Приведите пример задачи, при решении которой Землю можно считать материальной точкой, и пример задачи, при решении которой её нельзя считать материальной точкой. 3. траектория, путь и перемещение траектория Тело, рассматриваемое как материальная точка, при своём движении описывает в пространстве некоторую линию. Её называют траекторией движения тела в выбранной системе отсчёта. Иногда траектория движения тела становится видимой (рис. 1.5). Рис. 1.5 Движение тела называют прямолинейным, если траекторией движения является отрезок прямой (рис. 1.5, а), и криволинейным, если траекторией движения является кривая (рис. 1.5, б). З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .