Обучение (стр. 12 из 20)

3. Изучение генератора и излучателя ультразвука: на
стройка в резонанс; наблюдение поведения легкого ме
таллического предмета на торце вибратора при настрой
ке в резонанс; распыление капли жидкости; другие спо
собы обнаружения колебаний вибратора.

4. Изучение явлений, способствующих излучению
ультразвука магнитострикционным излучателем: опре-

деление скорости ультразвука в феррите; определение собственной частоты излучателя; условия возникновения стоячей волны в вибраторе; подмагничивание вибратора; определение расположения пучностей и узлов в стержне; изменение коэффициента отражения у торца вибратора; исследование зависимости частоты звука, получаемого при помощи стеклянной трубки, от длины трубки. Изучение зависимости коэффициентов отражения и пропускания от акустических сопротивлений граничащих сред.

5. Исследование волн в тонкой упругой пластинке:
визуализация бегущей волны, наблюдение отражения,
дифракции, интерференции, определение разности хо
да, длины и скорости изгибной волны. Изучение фигур
Хладни; исследование явления дисперсии.

6. Исследование ориентирующего действия ультра
звука, коагуляции сферических частиц в ультразвуковом
поле, методов визуализации ультразвуковой волны в
жидкости.

7. Изучение практического применения ультразвука
в технике, медицине, технологии.

Литература

1. Баулин И. За барьером слышимости. М.: Знание,
1971.

2. Буров В. А., Зворыкин Б. С, Кузьмин А. П.,
Покровский А. А., Румянцев И. М. Демонстрацион
ный эксперимент по физике в старших классах средней
школы. Т. 1. Механика, теплота / Под ред. А. А. Покров
ского. М.: Просвещение, 1971.

3. Клюкин И. И. Удивительный мир звука. Л.: Судо
строение, 1986.

4. Красилъников В. А. Звуковые и ультразвуковые
волны в воздухе, воде и твердых телах. М.: Физматгиз,
1960.

5. Майер В. В. Простые опыты с ультразвуком. М.:
Наука, 1978.

6. Майер В. В. Кумулятивный эффект в простых
опытах. М.: Наука, 1989.

7. Маркосова Н. М. Изучение ультразвука в курсе
физики средней школы: Пособие для учителей /Под
ред. В. Ф. Ноздрева. М.: Просвещение, 1982.

8. Рыдник В. И. О современной акустике: Кн. для
внеклассного чтения. VIII—X кл. М.: Просвещение,
1979.

9. Ультразвук. Маленькая энциклопедия / Глав. ред.
И. П. Голямина. М.: Советская энциклопедия, 1979.

10. Хорбенко И. Г. В мире неслышимых звуков. М.:
Машиностроение, 1971.

11. Хорбенко И. Г. Звук. Ультразвук. Инфразвук.
М.: Знание, 1986.

Программа элективного курса

«Плазма - четвертое состояние

вещества»

(35 часов)

Авторы: В. Л. Орлов, С. В. Дорожкин

Пояснительная записка

Данный курс предназначен для учащихся 10—11 классов общеобразовательных средних школ естественнонаучного или естественно-математического профиля и изучается во втором полугодии 10 класса или в первом полугодии 11 класса.

Основные задачи курса:

развитие представлений школьников о физической картине мира на основе знакомства с четвертым состоянием вещества;

расширение, углубление и обобщение знаний о строении вещества;

реализация внутри предметных и межпредметных связей, так как при изучении плазменного состояния вещества актуализируются не только знания из разных разделов физики, но и из других наук, прежде всего химии и астрономии;

развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей на основе ознакомления учащихся с современными достижениями науки и техники, связанными с изучением и применением плазмы, в процессе решения физических задач и самостоятельного приобретения новых знаний, выполнения экспериментальных исследований, подготовки докладов, рефератов и других творческих работ.

Учебный материал по физике плазмы имеет огромное познавательное и мировоззренческое значение, а также большой практический интерес. На этом материале решаются такие педагогические проблемы, как создание политехнической направленности школьного курса физики, формирование естественнонаучной картины мира, развитие познавательной активности и самостоятельности школьников.

В основном курсе физики изучить на достаточном уровне эти вопросы не представляется возможным из-за недостатка времени. Поэтому элективный курс является хорошей возможностью дополнить знания учащихся о четвертом состоянии вещества — плазме и сформировать у них более полное представление о физической картине мира.

Важной задачей данного элективного курса наряду с углублением понятия о строении вещества является формирование у школьников умений находить сведения по избранной теме в книгах, журналах и электронных источниках информации, готовить рефераты, выступать с докладами, проводить экспериментальные исследования, анализировать полученные результаты и формулировать выводы.

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

Лекционно-семпнарские занятия следует сопровождать демонстрациями, обсуждением докладов и рефератов, подготовленными школьниками, выполнением творческих исследовательских и конструкторских заданий, просмотром кино- и видеофильмов.

Использование лекционных занятий целесообразно лишь при изучении наиболее важных в теоретическом отношении разделов курса. Поэтому основными формами занятий должны стать семи нары и эксперименталь-

ные исследования. Они способствуют развитию умений самостоятельно приобретать знания, критически оценивать полученную информацию, излагать свою точку зрения по обсуждаемому вопросу, выслушивать другие мнения и конструктивно обсуждать их.

Темы предстоящих семинаров целесообразно объявлять заранее и предоставлять каждому учащемуся возможность выступить с основным сообщением на одном из занятий. Желательно, чтобы кроме основного докладчика выступали другие содокладчики или оппоненты, отстаивающие альтернативную точку зрения. При такой организации семинара в дискуссии по обсуждаемой проблеме могут принять участие все учащиеся.

Удачными для организации дискуссии могут служить, например, такие темы, как «Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях», «Электрические разряды в газах», «Космическая плазма», «Полярные сияния», «Солнечный ветер», «Плазменный магнитогидродинамический генератор», «Управляемый термоядерный синтез», «Холодный термоядерный синтез — «за» и «против» и др.

Практическое знакомство учащихся с экспериментальным методом изучения природы наиболее продуктивно в форме небольших самостоятельных наблюдений, опытов и исследований. Исследовательские и конструкторские задания можно предлагать в качестве индивидуальных или групповых работ для двух-трех учащихся по их выбору для выполнения в течение нескольких занятий.

Предполагается использование активных методов изучения материала: выполнение лабораторных работ физического практикума, решения задач по каждой теме, использование метода проектов с применением игровых элементов, поиск необходимой информации в литературе, Интернете и др.

Содержание курса

10(11) класс

Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях

(6 ч)

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.

Демонстрации

Действие электростатического поля на электрические заряды.

Действие магнитного поля на движущиеся электрические заряды.

Электронно-лучевая трубка с электростатическим управлением электронного пучка.

Электронно-лучевая трубка с магнитным управлением электронного пучка.

Осциллограф.

Электростатические и магнитные линзы.

Движение электронных пучков в магнитном поле.

Фрагмент кинофильма «Электронно-лучевая трубка».

Плазма. Основные характеристики плазмы

(6 ч)

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

Демонстрации

Несамостоятельный и самостоятельный разряды в газах.

Коронный, дуговой, тлеющий и искровой разряды.

Фрагмент из кинофильма «Плазма — четвертое состояние вещества».

Фрагменты из кинофильмов «Плазма в однородном магнитном поле» и «Плазма в неоднородном магнитном поле».

Диапозитивы (слайды), иллюстрации для кодоскопа (графопроектора): «Электрический ток в газах», «Электродинамика».

Методы описания плазмы

(2 ч)

Магнитная гидродинамика и неустойчивости плазмы. Магнитное давление. Вмороженность магнитного поля. Число Рейнольдса. Кинетическое описание плазмы.