Изучение дискретного строения вещества в физике средней школы

На графике приведена кривая распределения молекул по скоростям. На оси абсцисс отложено значение модуля скорости молекул. На оси ординат - относительное число молекул, скорости которых лежат в некотором интервале v.

Пик кривой соответствует скорости молекул, которая называется наиболее вероятной скоростью.

С повышением температуры наиболее вероятная скорость молекул возрастает. График показывает, что лишь относительно небольшое число молекул обладает очень маленькими и очень большими скоростями. Значение же скоростей подавляющего большинства молекул лежит в довольно узком диапазоне. В опытах Штерна значение именно этих скоростей получилось порядка нескольких сот метров в секунду.

7. Некоторые применения знаний о строении и свойствах вещества

Физические эффекты, основанные на явлениях диффузии, хаотичного движения молекул, их взаимодействия друг с другом на малых расстояниях, находят широкое применение как в быту, так и в технике.

Так, за счет диффузии происходит засолка овощей.

Склеивание различных конструкций происходит за счет взаимодействия молекул.

Можно было бы назвать еще множество применений молекулярных явлений. Однако, ограничимся упоминанием лишь одного из них, не столь широко известного, как упомянутые выше.

В технике существует проблема создания высокого вакуума. Он, в частности, необходим для изготовления кинескопов к телевизорам, рентгеновских трубок.

Обычные механические насосы не могут понижать атмосферное давление до необходимой величины.

Для решения задачи используются диффузионные насосы.

Поток молекул ртути, образованный при ее интенсивном испарении, с огромной скоростью движется вдоль цилиндра. Стенки цилиндра охлаждаются водой. За счет этого молекулярный пучок в нижней части цилиндра охлаждается, а скорости молекул уменьшаются. Таким образом, в верхней части цилиндра находятся молекулы, обладающие большими скоростями, а в нижней - маленькими. Попавшие в цилиндр молекулы воздуха испытывают удары со стороны молекул ртути, нескомпенсированные с разных сторон. В результате, они приобретают импульсы, направленные вниз. Попадая в цилиндр через верхнее отверстие, молекулы воздуха продвигаются к нижнему отверстию, а оттуда уже удаляются с помощью механического насоса. Диффузионный насос, работая совместно с механическим, способен понижать давление воздуха до миллиардных долей нормального атмосферного давления. В промышленности цилиндры изготовляются из прочного металла, а ртуть заменяется маслом.

Современная жизнь ставит человека в чрезвычайно изменчивые условия, требует от него решения все новых и новых задач. Эффективное решение этих задач невозможно без определенного опыта деятельности по поиску подходов к проблеме, проигрыванию ситуации в уме, прогнозированию последствий тех или иных действий, проведению анализа результатов, поиску новых подходов. Второй этап построен на необходимость в сведениях о молекулярном строении вещества. Главная задача– напомнить учащимся основные постулаты МКТ, показать их место в современной системе научных знаний.

В курсовой работе рассматривается методика изучения и техника демонстрационных опытов, которые входят в темы «Строение вещества» (изучается в курсе физики 6-го класса), а также «Основы молекулярно-кинетической теории» (изучается в курсе физики 10-го класса).

Автор не стремился везде и во всех деталях истолковывать физику демонстрируемых явлений и закономерностей. Эту задачу решают соответствующие курсы физики. В описаниях подробно раскрывается методика и техника эксперимента.

При описании демонстрационных опытов применялось учебное оборудование по физике, имеющееся в школах. В тех случаях, когда этого оборудования оказывалось недостаточно, приведены самодельные приборы и методы их изготовления.

Информация по теме:

Практические методы обучения
Метод упражнений. Характер и методика упражнений зависят от особенностей учебного предмета, конкретного материала, изучаемого вопроса. Дидактика формулирует ряд правил проведения упражнений. Первым правилом является доведение до сознания обучаемых цели и порядка выполнения упражнения. Разнообразие ...

Продуктивные методы обучения
Для простого процесса обучения характерно наличие начальных условий, промежуточных результатов или задачи путей их достижения (решения) и конечного результата. Под конечным результатом понимаются планируемые результаты обучения за рассматриваемый период, а под начальными условиями – текущее состоян ...

Психологические и поведенческие явления поддающиеся эффективной саморегуляции
Психологические основы саморегуляции включают в себя управление познавательными процессами: восприятием, вниманием, воображением, мышлением, памятью, речью, а также личностью: поведением, эмоциями и действиями-реакциями на возникшую ситуацию. Саморегуляция каждого из перечисленных психических проце ...