Реферат: Захарова Татьяна Юрьевна, учитель физики высшей квалификационной категории

Захарова Татьяна Юрьевна, учитель физики высшей квалификационной категории.


Современный уровень развития науки и техники немыслим без использования компьютерных технологий в преподавании физики и астрономии в школе. Одно из направлений использования компьютера на уроках – моделирование физических процессов и явлений. Вашему вниманию предлагается пример использования обучающей компьютерной программы


Урок № 4. БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ. СИЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЛЕКУЛ

Цели урока: раскрыть научное и мировоззренческое значение броуновского движения; установить характер зависимости сил притяжения и отталкивания от расстояния между молекулами.

^ Ход урока

I. Итоги контрольного теста. Анализ ошибок

II. Подготовка к восприятию нового материала (фронтальный опрос)

Сформулировать основные положения МКТ.

Назвать опытные обоснования II положения.

Назвать опытные обоснования III положения.

III. Объяснение нового материала (беседа)

И
сторическая справка об открытии броуновского движения (Р. Броун 1827 - наблюдал беспорядочное движение плавающих в воде спор растений.)






Б
роуновское движение, его причины. Создание теории А. Эйнштей­ном (1905 г.) и исследования.




Свойства теплового движения: хаотичность, непрерывность, неуничтожимость.


Обсуждение вопросов:

В чем сходство и в чем различие между броуновским движением и диффузией?

Как объяснить зависимость интенсивности броуновского движения от температуры?

Является ли ломаная линия (рис. 5 учебника) траекторией движения броуновской частицы?

В чем качественное отличие теплового движения от механического?





Силы взаимодействия молекул:




Силы притяжения и отталкивания действуют одновременно.

Силы электромагнитной природы.



Урок № 6.^ ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ В МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ


Цель урока: познакомить учащихся с понятием идеального газа с точ­ки зрения молекулярно-кинетической теории.

^ Ход урока

I. Повторение и закрепление знаний

Самостоятельная работа по карточкам или вариантам (15 мин.).


------------------------------------------------------------------------------------------------


Вариант № 1

1. Перечислить факты, опыты и явления, подтверждающие основные положения молекулярно-кинетической теории.

2. Какую массу имеют 2 • 1023 молекул азота?


------------------------------------------------------------------------------------------------

Вариант № 2

1. На основе молекулярно-кинетической теории объяснить качественное различие в молекулярном строении газов, жидкостей и твердых тел.

2. Сколько молекул содержится в 1 см3 воды?


Вариант № 3

Перечислить характерные особенности межмолекулярного взаимодействия.

Рассчитать примерный объем атома золота.


----------------------------------------------------------------------------------------------------

II. Изучение нового материала

Рассмотрение вопросов:

1
. Идеальный газ - простейшая модель реального газа. Основные свойства этой модели






а) межмолекулярные силы взаимодействия отсутствуют;

б) взаимодействия молекул газа происходят только при их соударениях и являются упругими;

в) молекулы газа не имеют объема - материальные точки.


2. Объяснить при помощи модели «идеальный газ», почему газы:


а) сравнительно легко сжимаются;

б) оказывают давление на стенки сосуда любой формы и любого раз­
мера;





в) занимают весь предоставленный объем.


Домашнее задание:

из §6 повторить: давление, единицы давле­ния, давление газа. («Физика. 7»);

импульс, II закон Ньютона («Физика. 9»).

Урок № 21.^ СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ И АМОРФНЫХ ТЕЛ

Цель урока: раскрыть основные свойства кристаллических и аморфных тел.

Ход урока

I. Изучение нового материала

Вступление. Большинство окружающих нас твердых тел - вещества в твердом состоянии. Специальная область физики - физика твердого тела - занимается изучением строения и свойств твердых тел. Эта область физики является ведущей во всех физических исследованиях. Она составляет фун­дамент современной техники.

В любой отрасли техники используются свойства твердого тела: меха­нические, тепловые, электрические, оптические и т.д. Все большее приме­нение в технике находят кристаллы.

Действие современных оптических квантовых генераторов - лазеров -основано на использовании свойств монокристалла.

Твердое состояние вещества

Вещество называют твердым, если оно сохраняет свою форму и объем, т.е. внешние признаки.

В
физике под твердыми телами подразумевают вещества, у которых имеется кристаллическое строение, т.е. «дальний порядок», в расположении его частиц.


В зависимости от структуры различают тела кристаллические и аморфные:


^ Кристаллические тела


Монокристаллы - Поликристаллы -

одиночные кристаллы много кристаллов (металлы, (кварц, алмаз) сахар, поваренная соль)






Свойства:

Температура плавления 1Ш, = const.

Каждое вещество имеет свою температуру плавления.

(Можно выполнить график плавления и отвердевания льда на доске и объяснить его.)


Анизотропия - Изотропия-зависимость физических одинаковые физические свойства свойств от направления внутри

по всем направлениям. кристалла.


Механическая прочность, опти- У поликристаллов анизотрапия

ческие, электрические, тепловые свойственна для каждого кристалла.

свойства. Т.к. кристаллики расположены друг

относительно друга хаотически, тело

в целом изотропно.






А
морфные тела





Свойства:

Не имеют постоянной температуры плавления.

Не имеют кристаллического строения.

Изотропны.

Обладают текучестью.

Имеют только «ближний порядок» в расположении частиц.

Способны переходить в кристаллическое и жидкое состояние.







^ Типы кристаллов

а) ионные;

б) атомные;

в) металлические;

г) молекулярные.


Кристаллическая форма вещества более устойчивая, чем аморфная.


II. Обсуждение вопросов

Два кубика - один из оконного стекла, другой из монокристалла кварца - опущены в горячую воду. Сохранят ли они свою форму?

Как, исходя из кристаллической структуры твердых тел (например на модели пространственной решетки хлористого натрия), объяснить свойство анизотропии?



I11. Домашнее задание: § 18, 19.

Для желающих: вырастить кристаллы из раствора медного купороса или сахара.

П. Учащиеся могут сделать сообщения:

Жидкие кристаллы. Некоторые органические материалы при переходе из жидкого состояния в твердое имеют промежуточную структуру. Вещество в таком состоянии называют жидким кристаллом. Для жидких кристаллов характерна вытянутая структура молекул, которая приводит к анизотропии свойств. Жидкие кристаллы имеют важные оптические свойства, которые в широких пределах изменяются внешними воздействиями. Это и определяет большие возможности управления световыми потоками с помощью жидких кристаллов.

Свойства кристаллических веществ определяются структурой кристаллических решеток. Между алмазом и графитом много общего, хотя на первый взгляд общее трудно увидеть. Алмаз необычайно тверд, прозрачен, не проводит электрический ток, обработанные алмазы - драгоценности, известные в быту как бриллианты.

Графит мягок, легко расслаивается, непрозрачен, электропроводен и не похож на драгоценный камень. А между тем и алмаз, и графит - это чистый углерод. Различие свойств алмаза и графита связано только с различием кристаллических решеток (демонстрация рисунков). При определенных условиях возможен переход вещества из одной кристаллической модификации в другую. Если нагреть графит до температуры 2000 - 2500 К под давлением 109 Па, то произойдет перестройка кристаллической решетки, в результате чего графит превращается в алмаз. Так получают искусственные алмазы.

3. Роль некоторых добавок к сплавам для увеличения прочности материалов.

Расположение атомов в кристаллах далеко не всегда правильно. Размещение атомов в пространстве часто нарушается. Эти области разупорядочения атомов кристаллической решетки называют дефектами. Иногда нарушается правильная структура пространственной решетки вдоль некоторых линий. Эти дефекты называются дислокациями. Обычно примеси в металлах оседают на дислокации. Большое число примесей может блокировать дислокации. Сталь представляет собой сплав на основе железа, содержит значительные примеси углерода, а также различные легирующие добавки (примеси некоторых металлов). Регулируемое упрочнение стали происходит за счет взаимодействия атомов примеси, в том числе и углерода, с дислокациями и за счет выпадения микроскопических включений карбида железа. В настоящее время это основной путь упрочнения материалов.

И другие сообщения.


Урок № 22^ . ВИДЫ ДЕФОРМАЦИЙ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Цель урока: ознакомить учащихся с различного вида деформациями твердого тела и их характеристиками.

Оборудование: прибор для демонстрации различных видов деформации, таблица «Виды деформаций».

Ход урока

I. Подготовка к восприятию нового материала

1. Индивидуальный опрос

а) Основные свойства кристаллических тел.

б) Различие в свойствах аморфных и кристаллических тел.

2. Фронтальная беседа с классом.

а) Что произойдет с монокристаллом поваренной соли, если его опустить в ненасыщенный раствор этой соли? в насыщенный? в пересыщенный? /а) Кристалл будет растворяться; б) ничего не произойдет; в) кристалл будет расти./

б) Почему в природе не бывает кристаллов шарообразной формы? (Вследствие анизотропии роста.)

в) Почему в таблице температур плавления различных веществ нет температуры плавления стекла? (Стекло - аморфное тело и не имеет определенной точки плавления).

II. Изучение нового материала в форме беседы

Что называют деформацией?

Понятие упругой деформации.




П
онятие пластической деформации (демонстрация упругой и остаточной деформаций).




Д
еформация растяжения (сжатия), ее объяснение на основе молекулярно-кинетической теории:



а) абсолютное удлинение (сжатие);





б) относительное удлинение (сжатие)


Деформация сдвига.

Деформация изгиба и кручения.







III. Закрепление знаний

На работу по растяжению проволоки затрачена энергия. Куда делась эта энергия, если деформация проволоки была упругой? пластической?

Абсолютное и относительное удлинение стержня 1 мм и 0,1% соответственно. Какой была длина недеформированного стержня? (1 м)

3. Проволока длиной 5,4 м под действием нагрузки удлинилась на 2,7 мм. Определить абсолютное и относительное удлинение проволоки.

IV. Домашнее задание:

§ 20, повторить § 26 («Физика. 9»). Сила упругости. Закон Гука.