Информационные технологии на уроке физики

Информационные технологии (ИТ) во всем мире признаны ключевыми технологиями XXI века. На ближайшие десятилетия они станут основными двигателями научно-технического прогресса. Роль информационных технологий во всех сферах жизнедеятельности человека неуклонно возрастает, в силу чего и модернизация в сфере образования напрямую связана с ИТ. Новая задача массовой школы состоит в том, чтобы научить ребят жить и работать в постоянно меняющемся мире, в котором уже складывается новая учебная среда, требующая изменения методов и форм учебной работы.

Информационные технологии (ИТ) позволяют эффективно организовывать продуктивную деятельность учащихся через:

• видение новых проблем в привычных ситуациях;
• перенос знаний в новые условия;
• трансформацию умений: преобразование известных ученику способов действий в соответствии с конкретными условиями задачи;
• видение нетрадиционных функций объекта изучения;
• умение выдвигать новые идеи (решения задач, постановки опытов)
• фантазирование.

Ниже представлена информация об использовании ИТ на уроках физики.

Цель: формирование навыков применения ПК в виртуальных исследованиях физических процессов.

• Наблюдение явления диффузия.
• Повышение интереса к физике.
• Установить зависимость скорости диффузии от диаметра соединительной трубы.
• Показать роль в статистических законов для объяснении явления диффузии.
• Показать возможность использования ПК для решения задач.
• Показать практическое значение диффузии.

Оборудование: ПК, проектор, CD “Открытая физика” ч I (Физикон).

Разобрать решение задачи {1}

В большом зале на 1000 мест один невоспитанный товарищ выкурил 1 (всего одну!) сигарету. Сколько частиц дыма и пепла после этого попадает в лёгкие каждого из присутствующих при каждом вдохе?

Решение. Прежде всего, сделаем следующие разумные предположения. Будем считать, что дым и пепел от выкуренной сигареты равномерно распределились по всему залу, т. е. все присутствующие в зале получают свою дозу в равных количествах. Тогда нужно оценить соотношение объёмов зала и лёгких. Типичное значение рабочего объёма лёгких человека составляет около 2 литров. Типичная площадь залов составляет около 1 м² на 1 место, а высоту зала можно принять равной 20 м; тогда объём зала составит 1000 м² • 20 м = 20 000 м³, а соотношение объёмов лёгких и зала — 10^-7. Таким образом, каждый присутствующий при каждом вдохе получает одну десятимиллионную долю всего дыма и пепла, произведённого сигаретой. Оценим теперь, много это или мало.

Как известно, сигареты (и другие табачные изделия) при сгорании выделяют большое количество весьма разнообразных (и, как правило, неполезных) газов, включая достаточно сложные молекулярные комплексы. Для простоты нашей оценки примем, что вся сигарета первоначально состоит из чистого углерода. Тогда, приняв вес сигареты равным 5 г, а вес каждого атома углерода,. состоящего из 12 протонов и нейтронов (¹²С), равным 12 • 1,6 • 10^-24 г, получим, что число; атомов углерода в ней равно 2,6 • 10²³. Соответственно, при сгорании (выкуривании) сигареты углерод полностью окисляется кислородом воздуха и переходит в такое же количество молекул углекислого га СО₂. Если вспомнить, что в каждом моле вещества содержится » 6*10²³ молекул (число Авогадро), то получаем, что от одной сигареты образуется 0,5 моля газа СО, который занимает объём около 10 л. (Кстати, выкурив пачку сигарет, курильщик прогонит через свои собственные лёгкие 200 л газообразных продуктов сгорания). Доля каждого из присутствующих в зале при этом окажется несколько меньше — всего 10¹⁷ молекул от той же сигареты (или, другими словами, сто миллионов; миллиардов). Желающие могут на досуге самостоятельно попытать представить себе это число на каких-либо наглядных примерах.

Кроме “газовой” можно предпринять также “пепловую” оценку продуктов, любезно предоставляемых курильщиком всем окружающим. Тот дым, который мы можем наблюдать при курении, представляет собой твёрдые аэрозольные частицы (кусочки сажи), образованные из-за неполного сгорания материала сигареты, и имеющие размеры около 1 микрона, то есть 10^-4 см. Тогда, принимая их плотность равной 1 г/см³, вес каждой такой частицы будет составлять 10^-12 г, а их общее число от сигареты —. 5 • 10¹² частиц. Конечно, таких пепловых частиц в лёгкие каждого присутствующего попадет ещё меньше, чем газов молекул, — всего 10⁶. Однако, миллион потенциальных очагов воспаления и рака в собственных лёгких, — не так уж и мало. И это от одной (!) сигареты, на каждом (!) вдохе, в 1000-местном (!) зале, и от другого товарища (!). А если сам, пачку, и не открывать в комнате окно?

При обсуждении используется презентация

1. При ремонте дороги асфальт разогревают. Почему запах разогретого асфальта ощущается из далека?
2. На каком физическом явлении основан способ цементации стали?
3. Из сырого дерева выточили 2 шара. Поверхность одного из них покрыли спиртовым лаком. Почему шар, поверхность которого не покрывали лаком, через некоторое время растрескался, а шар, покрытый лаком остался целым?

Диффузия газов

Т₁

1. Можно ли утверждать, что t⁰ – строго определяет значение скорости каждой молекулы.
2. Как влияет t⁰ на скорость диффузии?

1. При ремонте дороги асфальт разогревают. Почему запах разогретого асфальта ощущается из далека?
2. На каком физическом явлении основан способ цементации стали?
3. Из сырого дерева выточили 2 шара. Поверхность одного из них покрыли спиртовым лаком. Почему шар, поверхность которого не покрывали лаком, через некоторое время растрескался, а шар, покрытый лаком остался целым?

Итоги урока: Чему я научился на уроке?

Список литературы

1. А.М. Романов. “Занимательные вопросы по астрономии и не только”. М. Изд. МУНМО 2005 с. 135.
2. CD “Открытая физика” ч I (Физикон).