Практическое применение ультразвука

(2 ч)

Возможности практического применения ультразву­ка для образования горючей смеси, сварки, обработки твердых и хрупких материалов, прецизионного переме­щения предметов, в движителях и т. д.

 

70

71

Демонстрации

Введение основных характеристик упругой волны.

Обратный магнитострикционный эффект.

Прямой магнитострикционный эффект.

Резонансное возбуждение вибратора.

Визуализация бегущей волны на тонком упругом листе.

Явление интерференции упругих волн в тонкой плас­тинке.

Фигуры Хладни.

Ориентирующее действие ультразвука на взвешенные в жидкости чешуйки.

Ультразвуковой ветер.

Стоячая ультразвуковая волна в воздухе.

Интерференция ультразвуковых волн в жидкости.

Модель ультразвукового интерферометра.

Стоячая волна в волноводе.

Образование кавитационных пузырей.

Звукокапиллярный эффект.

Сонолюминесценция.

Диспергирующее действие ультразвука.

Получение эмульсий и суспензий.

Ультразвуковая очистка.

Сверление стекла при помощи ультразвука.

Лабораторные работы

1. Изготовление магнитострикционного излучателя
ультразвука. Проверка работоспособности излучателя с
промышленным генератором ультразвуковой частоты.

2. Изготовление ультразвукового генератора низкой
частоты. Налаживание генератора, определение пара­
метров.

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.

 

72

73

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.

75

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.

 

76

77

Содержание курса

Класс

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: