DVD-ДИСК ЛЕКЦИОННЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ Богатин А.С., Богатина В.Н., Ковригина С.А., Васильев В.М. Южный Федеральный университет,
физический факультет
asbbogatin@aaanet.ru
Для сопровождения вузовских и школьных занятий по физике лекционным экспериментом создан видеофильм, содержащий несколько десятков опытов по механике, молекулярной физике, электричеству и магнетизму. Физика – наука экспериментальная. Решающие физические эксперименты лежат в основе изложения многих разделов общей физики. Эти эксперименты уникальны, и даже лучшие университеты, имеющие хорошо оснащенные демонстрационные физические кабинеты, не могут позволить себе постановку таких экспериментов, тем более на рядовой лекции. Традиционно на помощь лектору приходили в таких случаях учебные кинофильмы, плакаты, слайды. Смена демонстрационной техники, сокращение парка учебных кинофильмов в связи с выходом их из строя лишили лекторов такой поддержки. В сложившейся ситуации на помощь пришел Интернет. В глобальной информационной сети имеются сведения о большом числе физических экспериментов, явлений, приборов как классических, так и современных. Это позволило нам сформировать электронную библиотеку физических лекционных демонстраций. Проблема показа на лекции таких демонстраций весьма существенна. Оснащение Южного федерального университета в достаточном количестве мультимедиапроекторами решило эту проблему. Вместе с тем на кафедре общей физики ЮФУ имеется накопленная за десятилетия работы своя картотека лекционных демонстраций. В ней около 800 экспериментов, которые могут быть воспроизведены на лекциях. Эксперименты доступны только студентам естественных факультетов ЮФУ и только во время лекций. Для расширения круга лиц, имеющих возможность познакомиться с этими демонстрациями, создан DVD-фильм, в котором воспроизведено несколько десятков наиболее интересных экспериментов по механике, молекулярной физике и электричеству. Вот несколько демонстраций из фильма.
Тепловая машина. В отличие от металла, резиновая лента при нагревании укорачивается. В эксперименте осуществлен тепловой двигатель, в основе работы которого лежит это свойство резины. Вместо спиц колесо имеет резиновые ленты. При нагревании их длина уменьшается. Из-за смещения центра масс колесо начинает поворачиваться. С энергетической точки зрения это тепловой двигатель, в котором тепло преобразуется в механическую работу (рис. 1)
Рис.1 . Тепловая машина
Диамагнетизм сверхпроводника. Магнитное поле не может проникнуть внутрь сверхпроводника. Как любой диамагнетик, образец сверхпроводника, помещенный в неоднородное поле, выталкивается в область с наименьшим значением индукции. Поэтому образец сверхпроводника отталкивается от постоянного магнита. После нагрева сверхпроводника до температуры перехода в несверхпроводящее состояние сверхпроводимость и диамагнетизм исчезают. Под действием силы тяжести образец возвращается в магнитное поле (рис.2)
Рис.2.Диамагнетизм сверхпроводимости.
Теперь видеозапись экспериментов может демонстрироваться на лекциях и уроках физики, в том числе и в школах, не имеющих своих физических кабинетов.
ШКОЛЬНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ В ВУЗЕ Богатин А.С.1, Богатина В.Н. 1, Ковригина С.А. 1, Козин С.В.2, Богачев И.В. 2, Пшеничный Е.А.2 Южный Федеральный университет,
1физический факультет,
2факультет математики, механики, компьютерных наук
asbbogatin@aaanet.ru
Физический факультет имеет множественные связи со школами города и области, здесь работает городская школа дополнительного образования «Шаг в физику», проводятся занятия с одаренными школьниками области. Среди этих занятий существенное время уделяется физическому практикуму. Кафедрой общей физики ведется работа по созданию электронных тренажеров, дополняющих или заменяющих натурные работы физического практикума. Поэтому лабораторные работы для школьников в этом плане тоже не остались без внимания. Преподавателями кафедры совместно со студентами, обучающимися по специальности «прикладная математика», разработаны электронные тренажеры по лабораторным работам, предназначенным для старшеклассников. Мы представляем три такие работы, взятые из различных разделов физики.
1. Лабораторная работа, посвященная исследованию механических колебательных процессов. В работе имеется возможность познакомиться с подробной теорией механических колебаний, описанием лабораторной установки и выполнить экспериментальные задания в виртуальном пространстве. Эти задания позволяют проверить основные законы колебательного движения, используя пружинный маятник, исследовать зависимость максимальной скорости и ускорения от масс грузов и жесткости пружин, определять параметры системы из уравнений движения, проверить выполнение закона сохранения механической энергии в процессе колебаний.
2.Лаборатоная работа, посвященная исследованию явления электромагнитной индукции в замкнутом контуре. Здесь приведена теория явления, описана лабораторная установка. В ходе выполнения работы школьники определяют величины ЭДС электромагнитной индукции, возникающие в контуре в различных условиях, направления и величины индукционных токов, знакомятся с работой генератора переменного тока.
3.Предметом третьей лабораторной работы являлась проверка законов геометрической оптики. Здесь также изложена теория этих физических явлений. Предметом же экспериментального исследования является центрированная оптическая система, состоящая из двух линз.
|
