Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Общеобразовательная школа-интернат № 9»

Согласовано
на заседании МСШ
Протокол №1
«27» августа 2020 г.

Рассмотрено на заседании
«Утверждено»
педсовета
директор
Протокол №1
школы-интернат №9
«27» августа 2020 г.
Приказ №82от «31» августа 2020 г.

Рабочая программа
Прикладная механика
10 класс

Автор:
Учитель физики
Мельникова Г.М.

Г. Верхняя Салда
2020 г.

Пояснительная записка
Рабочая программа элективного курса составлена на основе
1. Программа по физике для 10-11 классов составлена в соответствии с: Федеральным
законом об образовании в Российской Федерации (от 29.12.2012 N 273-ФЗ (ред. от
29.07.2017)), требованиями Федерального государственного образовательного стандарта
среднего общего образования (ФГОС СОО)
2. Примерной программы учебного курса (Шаталина А.В., Рабочие программы, Физика, 1011 классы. – М.: Просвещение, 2017.), комплекта учебников Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев,
Н.Н.Сотский / Под ред. Н.А.Парфентьевой, Физика. 10 класс. Базовый уровень– М.:
Просвещение, 2017.), Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский / Под ред.
Н.А.Парфентьевой, Физика. 11 класс. Базовый уровень– М.: Просвещение, 2017.).
Элективный курс «Прикладная механика» предназначен для учащихся старшей школы, кто
проявил повышенный интерес к изучению физики и математики. Курс рассчитан
на 34 ч (1 в неделю).
Общая характеристика курса.
Данный курс связан содержательно с курсами физики и математики основной школы, т.е.
содержание курса носит интегрированный характер. Изучение предлагаемого элективного
курса направлено на углубление и обобщение знаний школьников о механических процессах
и устройствах, в частности о механике узлов машин и механизмов, применяемых в
современной технике.
Несмотря на то что многие вопросы теории механического движения, а также примеры
применения механических законов достаточно подробно рассматриваются в стандартных
учебниках физики, принципы работы важнейших механизмов, основанных на этих законах и
применяемых в современной технике, не изучаются в стандартном курсе физики практически совсем. Изучение стандартного курса физики не позволяет понять не только принципы
работы основных узлов и механизмов, применяемых в технике, но даже и принципы работы
многих простейших механизмов.
В предлагаемом элективном курсе в той или иной степени затрагиваются такие темы
прикладной механики, как:
— механизмы, преобразующие движение;
— механизмы, дающие выигрыш в силе;
— механизмы, преобразующие энергию;
— механизмы, использующие быстрое вращательное движение;
— гидротехнические механизмы и приспособления;
— тепловые машины и электротехнические механизмы;
— сопротивление материалов и строительная механика;
— механизмы, использующие колебательные процессы.
В предлагаемом элективном курсе значительное внимание уделено как
теоретическим принципам действия механизмов, основанным на известных законах физики,
так и практическим заданиям по темам элективного курса. Заметная часть элективного курса
отведена практическим работам, большая часть которых имеет творческий характер.
Отдельное внимание уделено вопросам истории изобретения, развития
и применения различных механизмов, помогающим раскрыть творческий характер
исследовательской и изобретательской деятельности человечества в технической сфере.
Цель курса: расширение, углубление и обобщение знаний о принципах работы и
устройстве важнейших узлов и механизмов, применяемых в современной технике, и о
принципах и подходах к изобретательской деятельности в этой сфере.
Задачи курса:

— развитие естественно-научного мировоззрения учащихся;
— развитие приёмов умственной деятельности, познавательных интересов, склонностей и
способностей учащихся;
— развитие внутренней мотивации учения, формирование потребности в получении новых
знаний и применение их на практике;
— расширение, углубление и обобщение знаний по физике;
— использование межпредметных связей физики с химией, математикой,
биологией, историей, экологией, рассмотрение значения этого курса для успешного освоения
смежных дисциплин;
— совершенствование экспериментальных умений и навыков в соответствии с требованиями
правил техники безопасности;
— рассмотрение связи физики с жизнью, с важнейшими сферами деятельности человека;
— развитие у учащихся умения самостоятельно работать с дополнительной литературой и
другими средствами информации;
— формирование у учащихся умений анализировать, сопоставлять, применять теоретические
знания на практике;
— формирование умений по решению экспериментальных и теоретических задач.
На занятиях данного курса учащиеся углубляют свои знания в области физики вообще и
механики в частности, узнают много нового о принципах работы механических и физических
инженерных конструкций и устройств. В результате изучения данного курса расширяется
мировоззрение учащихся, развивается их познавательный интерес, интеллектуальные и
творческие способности, формируются предметные, обще учебные
и специфические умения и навыки школьников.
Курс насыщен экспериментальным материалом: демонстрационным экспериментом,
практическими работами. По желанию учителя и в зависимости от оснащённости кабинета
некоторые практические работы можно перевести в работы исследовательского характера.
Использование в учебном процессе практических работ способствует мотивации для
обобщения учебного материала, расширяет возможность индивидуального и
дифференцированного подхода к обучению, повышает творческую активность учащихся,
расширяет их кругозор. Включение таких работ в элективный курс прививает школьникам
исследовательский подход к выполнению практических работ, помогает овладевать доступными для учащихся научными методами исследования, формирует и развивает
творческое мышление, повышает интерес к познанию химических явлений и их
закономерностей. Данные практические работы связаны с определением не только
качественных, но и количественных характеристик. Систематическое выполнение
количественных экспериментальных задач развивает у учащихся аккуратность, помогает
выработке навыков точной количественной оценки результатов эксперимента.
Каждая практическая работа включает краткие теоретические сведения и экспериментальную
часть. Работы выполняются в группах. Выполнение исследования требует предварительной
подготовки.
Учитель отдельно работает с группами учащихся перед проведением эксперимента.
Элективный курс допускает использование любых современных образовательных
технологий по усмотрению учителя, различные организационные формы обучения: лекции,
семинары, беседы, практические и лабораторные работы, исследовательские работы.
В качестве основной организационной формы проведения занятий предлагается
проведение лекционно-семинарских занятий, на которых даётся объяснение теоретического
материала и решаются задачи по данной теме. Для повышения интереса к теоретическим
вопросам и закрепления изученного материала предусмотрены демонстрационные опыты и
лабораторный практикум.

Формами контроля за усвоением материала могут служить отчёты по практическим
работам, самостоятельные творческие работы, тесты, итоговые учебно-исследовательские
проекты. Итоговое занятие проходит в виде научно-практической конференции или круглого
стола, где заслушиваются доклады учащихся по выбранной теме исследования, которое
может быть представлено в форме реферата или отчёта по исследовательской работе.
Основные идеи курса:
— внутри- и межпредметная интеграция;
— взаимосвязь науки и практики;
— взаимосвязь человека и окружающей среды.
Содержание курcа
Тема 1. Физические принципы прикладной механики (2 ч)
Условия равновесия тел, статика, принцип возможных перемещений, кинематические связи.
Примеры и задачи.
Тема 2. Механизмы, дающие выигрыш в силе (3 ч)
Простые механизмы — наклонная плоскость, клин, рычаг, блок, ворот. Физические законы и
технические принципы, приводящие к выигрышу в силе. История развития простых
механизмов и примеры реализации принципов простых механизмов в современных
устройствах и инструментах.
Задачи и задания.
Практическая работа «Проектирование, изготовление и испытание сложного простого
механизма (например, сложного блока с выигрышем в силе в 5, 8 или 16 раз)».
Теоретическое задание «Разработка простого механизма, дающего выигрыш в силе в
нестандартное число раз (например, в 7 раз или в p раз), или теоретическое обоснование
невозможности создания такого механизма на базе изученных законов механики».
Тема 3. Простые механизмы, преобразующие движение (винт, шестерни, механизмы
передачи вращательного и поступательного движения) (3 ч)
Простые механизмы, преобразующие движение (винт, шестерни, цилиндрическая передача,
коническая передача, червячная передача, простейшие шарниры (как пример), коленчатый
вал и др.).
Технические принципы, обеспечивающие преобразование поступательного и вращательного
движения с заданными входными и выходными параметрами. Значение кинематической
связи.
История развития механизмов преобразования движения и примеры
их применения в современных устройствах и инструментах.
Задачи и задания.
Практическая работа «Проектирование, изготовление и испытание механизма
преобразования движения с заданными параметрами».
Тема 4. Сложные механизмы, преобразующие движение (шарниры — простые и
великие) (6 ч)
Карданный шарнир, дифференциал, шарнир Липкина–Посселье, шарниры Чебышева.
Шарнир равных угловых скоростей. Теоретические основы и технические принципы,
обеспечивающие преобразование поступательного и вращательного движения с заданными
входными и выходными параметрами. Роль кинематических связей при преобразовании
движения в трёхмерном пространстве. История развития механизмов преобразования
движения и примеры их применения в современных устройствах и инструментах.
Задачи и задания.
Практическая работа «Проектирование и компьютерное моделирование, изготовление
достаточно сложного механизма преобразования движения с заданными параметрами».

Тема 5. Механизмы, использующие быстрое вращательное движение (3 ч)
Механизмы, использующие быстрое вращательное движение. Их роль в технике. Велосипед
и мотоцикл. Гироскопы. Гиро аккумуляторы энергии. Теоретические основы и технические
принципы использования быстрого вращательного движения в технических устройствах.
История развития гиро механизмов и примеры их применения в современных устройствах.
Задачи и задания.
Практическая работа «Изучение гироскопа».
Тема 6. Гидротехнические механизмы и устройства (3 ч)
Гидромеханика. Водяное колесо, сифон и гидравлический пресс.Теоретические основы и
технические принципы, работа гидромеханических устройств. История развития
гидромеханики. Сифон Герона. Законы Архимеда, водопровод, акведуки. История
водопровода и канализации. Применение гидромеханики в современных устройствах и
инструментах.
Задачи и задания.
Практическая работа «Проектирование, изготовление и испытание простого
гидромеханического устройства, например сифонного механизма подачи воды».
Тема 7. Механизмы, преобразующие энергию. Часть 1 (3 ч)
Механизмы, преобразующие тепловую энергию в механическую. Тепловые машины.
Теоретические основы и технические принципы, обеспечивающие преобразование тепловой
энергии в механическую. Принципы работы тепловых машин. Двигатели Карно.
История развития тепловых машин. Первые тепловые машины и их применение. Паровые
машины. Двигатели внутреннего сгорания. Современные тепловые машины и двигатели.
Задачи и задания.
Практическая работа «Изучение двигателя Стирлинга (или простейшего двигателя внутреннего сгорания)».
Тема 8. Механизмы, преобразующие энергию. Часть 2 (3 ч)
Электромагнитные генераторы и электродвигатели. Теоретические основы и технические
принципы, обеспечивающие преобразование тепловой и механической энергии в
электромагнитную и наоборот. Принцип обратимости. История развития электрогенераторов,
электродвигателей и систем передачи электрической энергии на большие расстояния. «Война
токов».
Задачи и задания.
Практическая работа «Конструирование, изготовление и испытание простого
униполярного электродвигателя».
Тема 9. Сопротивление материалов и строительная механика
(3 ч)
Прикладная механика в строительстве. Строительные материалы конструкции. Их параметры
и свойства. Теоретические основы физики прочности. Принципы расчёта параметров
сопротивления материалов. Принцип арки. История развития строительной механики.
Кирпич. Мосты и акведуки. Дороги.
Задачи и задания.
Практическая работа «Проектирование, расчёт прочностных характеристик, построение
и испытание арки с заданными строительными параметрами».
Тема 10. Механические колебания и их использование (3 ч)
Механические колебания как эталон времени. Теоретические основы физики колебаний.
История развития механизмов измерения времени. Анкерный механизм. Часы механические
и электромеханические. Современные устройства точного измерения времени.
Задачи и задания.

Практическая работа «Изучение и математическое моделирование колебаний маятника на
сложном подвесе».
Тема 11. Научно-практическая конференция (2 ч)
Обсуждение практических работ исследовательского характера и рефератов на тему о
перспективах развития прикладной механики в будущем. Какие механизмы люди будут
использовать через 100, 200 или 300 лет. Подведение итогов (круглый стол).
Тематическое планирование
Курс рассчитан на 34 ч (1ч в неделю),
Тема

Основное содержание

Количество
часов

Тема 1. Физические принципы прикладной механики (2 ч)
Физические принципы
прикладной механики

Условия равновесия тел, статика, принцип
возможных перемещений, кинематические связи

Задачи и задания
Тема 2. Механизмы, дающие выигрыш в силе (3 ч)
Физические законы и технические принципы,
Механизмы, дающие
приводящие к выигрышу в силе. История
выигрыш в силе. Простые
развития простых механизмов и примеры
механизмы — наклонная
реализации принплоскость, клин, рычаг, блок,
ципов простых механизмов в современных
ворот
устройствах и инструментах
Задачи и задания
Практическая работа
«Проектирование, изготовление
Обсуждение практического задания
и испытание сложного простого
механизма
Тема 3. Простые механизмы, преобразующие движение (винт, шестерни,
механизмы передачи вращательного и поступательного движения)
(3 ч)
Технические принципы, обеспечивающие
Простые механизмы,
преобразование поступательного и вращательного
преобразующие движение (винт,
движения с заданными входными и выходными
шестерни, механизмы
параметрами. Значение кинематической связи.
передачи вращательного и
Исто-рия развития механизмов преобразования
поступательного движения)
движения и примеры их применения в
современных устройствах и инструментах
Задачи и задания
Практическая работа
«Проектирование, изготовление и
испытание механизма
Обсуждение практического задания
преобразования движения с
заданными параметрами»
Тема 4. Сложные механизмы, преобразующие движение
(шарниры — простые и великие) (6 ч)
Сложные механизмы,
Теоретические основы и технические принципы,

1
1

1

.1
1

.1

1

1

1

преобразующие движение. Часть 1

Задачи и задания
Практическая работа
«Проектирование и
компьютерное моделирование,
изготовление достаточно
сложного механизма
преобразования движения с
заданными параметрами»
Сложные механизмы,
преобразующие движение. Часть 2

обеспечивающие преобразование поступательного
и вращательного движения с заданными входными
и выходными параметрами. Роль кинематических
связей при преобразовании движения в
трёхмерном пространстве.
1

Обсуждение практического задания

1

Карданный шарнир, дифференциал, шарнир
Липкина–Посселье, шарниры Чебышева. Шарнир
равных угловых скоростей. История развития
механизмов преобразования движения и примеры их применения в современных устройствах и
инструментах

1

Задачи и задания
Практическая работа
«Проектирование и компьютерное моделирование,
изготовление достаточно
Обсуждение практического задания
сложного механизма преобразования движения с
заданными параметрами»
Тема 5. Механизмы, использующие быстрое вращательное движение
(гироскопы) (3 ч)
Велосипед и мотоцикл. Гироскопы.
Гироаккумуляторы энергии. Теоретические основы
и технические принципы использования быстрого
Механизмы, использующие
вращательного движения в технических
быстрое вращательное движение
устройствах. История развития гиромеханизмов и
примеры их применения в современных
устройствах
Задачи и задания
Практическая работа «Изучение
Обсуждение практического задания
гироскопа»
Тема 6. Гидротехнические механизмы и устройства (3 ч)
Водяное колесо, сифон и гидравлический пресс.
Теоретические основы и технические принципы,
работа гидромеханических устройств. История
Гидротехнические механизмы и
развития гидромеханики. Сифон Герона. Законы
устройства
Архимеда, водопровод, акведуки. История
водопровода и канализации. Применение
гидромеханики в современных устройствах и
инструментах

1

1

.1

1
.1

1

Задачи и задания
Практическая работа
«Проектирование, изготовление и
испытание простого
Обсуждение практического задания
Гидромеханического устройства,
например, сифонного
механизма подачи воды»
Тема 7. Механизмы, преобразующие энергию. Часть 1 (3 ч)
Механизмы, преобразующие тепловую энергию в
механическую. Тепловые машины.
Теоретические основы и технические принципы,
обеспечивающие преобразование тепловой
Механизмы, преобразующие
энергии в механическую. Принципы работы
энергию. Часть 1
тепловых машин. Двигатели Карно. История
развития тепловых машин. Первые тепловые
машины и их применение. Паровые машины.
Двигатели внутреннего сгорания. Современные
тепловые машины и двигатели
Задачи и задания
Практическая работа «Изучение
двигателя Стирлинга (или проОбсуждение практического задания
стейшего двигателя внутреннего
сгорания)»
Тема 8. Механизмы, преобразующие энергию. Часть 2 (3 ч)
Электромагнитные генераторы и
электродвигатели. Теоретические основы и
технические принципы, обеспечивающие
преобразование тепловой и механической энергии
Механизмы, преобразующие
в электромагнитную и наоборот. Принцип
энергию. Часть 2
обратимости. История развития
электрогенераторов, электродвигателей и систем
передачи электрической энергии на большие
расстояния
Задачи и задания
Практическая работа
«Конструирование, изготовление
Обсуждение практического задания
и испытание простого
униполярного электродвигателя»
Тема 9. Сопротивление материалов и строительная механика (3 ч)
Прикладная механика в строительстве.
Строительные материалы и конструкции. Их
параметры и свойства. Теоретические основы
Сопротивление материалов и
физики прочности. Принципы расчёта параметров
строительная механика
сопротивления материалов. Принцип арки.
История развития строительной механики. Кирпич.
Мосты и акведуки. Дороги
Задачи и задания
Практическая работа
Обсуждение практического задания

1

.1

.1

1
1

1

1
1

.1

1
.1

«Проектирование, расчёт прочностных характеристик,
построение и испытание арки с
заданными строительными
параметрами»
Тема 10. Механические колебания и их использование (3 ч)
Механические колебания как эталон времени.
Теоретические основы физики колебаний.
Механические колебания и их
История развития механизмов измерения времени.
использование
Анкерный механизм. Часы механические и
электромеханические. Современные механизмы
точного измерения времени протекания процессов
Задачи и задания
Практическая работа «Изучение
и математическое моделирование
Обсуждение практического задания
колебаний маятника на сложном
подвесе»
Тема 11. Научно-практическая конференция (2 ч)
Обсуждение практических работ исследовательского
характера и рефератов

1

1
.1

.2

Планируемые результаты освоения курса
В результате изучения элективного курса на уровне среднего общего образования у учащихся
будут сформированы следующие предметные результаты.
Учащийся научится:
— на конкретных примерах описывать физические принципы, определяющие устройство и
формы проявления материального мира, и понимать эти принципы;
— раскрывать на примерах роль физики и механики в формировании современной научной
картины мира и в практической деятельности человека, взаимосвязь между физикой и
другими естественными науками;
— критически оценивать и интерпретировать физическую и техническую информацию,
содержащуюся в сообщениях средств массовой информации, ресурсах Интернета, научнопопулярных статьях с точки зрения естественно-научной корректности в целях выявления
ошибочных суждений и формирования собственной позиции; — устанавливать взаимосвязи
между фактами и теорией, причиной и следствием при анализе проблемных ситуаций и
обосновании принимаемых решений на основе физических знаний.
Учащийся получит возможность научиться:
— формулировать цель исследования, выдвигать и проверять экспериментально собственные
гипотезы о механических особенностях работы устройств той или иной конфигурации и
конструкции;
— самостоятельно планировать и проводить эксперименты с соблюдением правил
безопасной работы с лабораторным оборудованием;
— интерпретировать данные, полученные в результате проведения технического
эксперимента;
— прогнозировать возможность создания и функционирования тех или иных технических
механизмов или устройств.
Средства обучения и воспитания
Приборы, оборудование, включая спортивное оборудование и инвентарь, инструменты (в том
числе музыкальные), учебно-наглядные пособия, компьютеры, информационнотелекоммуникационные сети, аппаратно-программные и аудиовизуальные средства,

печатные и электронные образовательные и информационные ресурсы и иные материальные
объекты, необходимые для организации образовательной деятельности.
Список литературы
1. История изобретений и открытий (Вторая история человечества). Курс
С.Е. Муравьева и А. Ольчака (НИЯУ МИФИ) на портале Coursera.ru
2. Калашников Н. П. Начала физики: учеб. пособие для подготовки к
ЕГЭ / Н. П. Калашников, С. Е. Муравьев. — М.: Ойкумена, 2013.