Анимационный эксперимент на уроках физики; 11 класс

Школа при Посольстве России в Израиле Анимационный эксперимент на уроках физики Автор: Л.И. Сметанкин директор школы при Посольстве России в Израиле, учитель физики

Не секрет, что в условиях школ в удаленных уголках России, в том числе заграншколах, не всегда можно провести демонстрационный эксперимент или лабораторную работу по физике из-за отсутствия некоторого оборудования. Например, вы решили в 11 классе продемонстрировать свойства электромагнитных волн, а демонстрационного комплекта свойств ЭМВ у вас нет. Или провести лабораторную работу № 2 «Изучение электромагнитной индукции», а индукционные катушки с сердечниками отсутствует, или провести лабораторную работу № 7 «Наблюдение сплошного и линейного спектра», а спектральных трубок с водородом, неоном или гелием, источника питания газоразрядных трубок в наличии нет. Что делать? Выход есть. Смотрите представленный материал в этой работе: Демонстрация свойств электромагнитных волн. Лабораторная работа № 2 «Изучение электромагнитной индукции». Лабораторная работа № 7 «Наблюдение сплошного и линейного спектра».

! Обратите внимание на использование «мышки» при работе с анимированными слайдами. Все рисунки выполнены автором работы.

Свойства электромагнитых волн Физика 11 класс

Экспериментально выясним свойства электромагнитных волн с помощью демонстрационного комплекта свойств ЭМВ.

Расположим рупоры друг против друга и добьемся хорошей слышимости звука в громкоговорителе.

Поглощение Поместим между рупорами диэлектрическое тела. Например, пластину из оргстекла. Произошло уменьшение звука.

Отражение Диэлектрик заменим металлической пластиной. Звук перестал быть слышимым.

Отражение Звука нет.

Отражение Разместим металлическую пластину над рупорами горизонтально. Звук стал слышимым.

Отражение Заменим металлическую пластину лампой дневного света. Включим лампу дневного света. Звук стал слышимым. Опыт подтверждает отражение от ионосферы.

Преломление Заменим металлическую пластину большой треугольной призмой из парафина. Звук стал слышимым. Плавно перестим призму вверх. Электромагнитные волны изменяют свое направление (преломляются) на границе диэлектрика.

Поперечность электромагнитных волн Электромагнитные волны являются поперечными. Это означает, что векторы и электромагнитного поля волны перпендикулярны направлению ее распространения. При этом и взаимно перпендикулярны. Волны с определенным направлением колебаний называются поляризованными. Вектор напряженности электрического поля излучаемой генератором электромагнитной волны имеет вертикальное направление

Поперечность электромагнитных волн Постепенно звук увеличивается. Поместим между рупорами решетку из параллельных металлических стержней . Звук исчез.

Фокусирование электромагнитных волн Поместим между парафина. Переместим линзу. рупорами линзу из Звук усилился.

Лабораторные работы являются неотъемлемой частью курса физики, изучаемого в школе. В ходе их выполнения у обучающихся формируются основные компетенции и важнейшие практические умения и навыки по физике. Презентации направлены на оказание помощи обучающимся в подготовке и выполнении лабораторных работ, включённых в программу по физике среднего общего образования. Содержание лабораторных работ полностью соответствует учебнику «Физика - 11» (авт. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев). Для примера рассмотрим лабораторную работу № 7 «Наблюдение сплошного и линейного спектра»

Лабораторная работа № 2 Изучение электромагнитной индукции Физика 11 класс

Цель работы: экспериментальное изучение явления электромагнитной индукциии. Проверка правила Ленца. Оборудование: миллиамперметр, источник постоянного тока, катушки с сердечниками, дугообразный магнит, выключатель кнопочный, соединительные провода магнитная стрелка (компас), реостат.

1. Вставьте в одну из катушек Зафиксируйте, в какую сторону при этом отклонится железный сердечник. стрелка миллиамперметра. Это поможет в 2.дальнейшем Далее подключите эту катушку миллиамперметр, реостат судить о через расположении магнитных и ключ к источнику питания. полюсов катушки с током по направлению отклонения 3. Рядом с катушкой расположите магнитную стрелку или компас. стрелки миллиамперметра. 4. Замкните ключ. 5. Определите расположение магнитных полюсов катушки с током при помощи магнитной стрелки. N S

6. Отключите от цепи реостат и ключ, а миллиамперметр замкните на катушку, при этом сохранив порядок соединения их клемм. Приступим непосредственно к выполнению лабораторной работы. При этом все данные, которые будем получать в процессе исследования, заносим в таблицу. № п/п Действия с катушкой и магнитом Показания миллиамперметра Направление отклонения стрелки миллиамперметра (вправо, влево или не откланяется) Направление индукционного тока (по правилу Ленца)

7. Приставьте сердечник к одному из полюсов магнита (например к северному), быстро поместите его внутрь катушки, одновременно наблюдая за стрелкой миллиамперметра. 8. По правилу Ленца определите направление индукционного тока внутри катушки. 9. Оставьте магнит неподвижным и пронаблюдайте опять за стрелкой миллиамперметра. Индукционный ток Ток в катушке

10. Быстро вытащите сердечник из катушки, не забывая наблюдать за стрелкой миллиамперметра. 11. Опять, по правилу Ленца, определите направление индукционного тока внутри катушки в этом случае Индукционный ток Ток в катушке 12. Посмотрите, как ведет себя стрелка миллиамперметра после проделанного опыта.

13. Повторите наблюдения, изменив полюс магнита с северного на южный. 14. Поместите его внутрь катушки, одновременно наблюдая за стрелкой миллиамперметра. 16. Оставьте магнит неподвижным и пронаблюдайте опять за стрелкой миллиамперметра. 15. По правилу Ленца определите направление индукционного тока внутри катушки. Индукционный ток Ток в катушке

17. Быстро вытащите сердечник из катушки, не забывая наблюдать за стрелкой миллиамперметра. 18. Опять, по правилу Ленца, определите направление индукционного тока внутри катушки в этом случае Индукционный ток Ток в катушке 19. Посмотрите, как ведет себя стрелка миллиамперметра после проделанного опыта.

Запишите вывод по работе на основе проведённых наблюдений. Объясните различие в направлении индукционного тока с точки зрения правила Ленца. № п/п Действия с катушкой и магнитом Быстро вставить магнит в катушку северным полюсом. Оставить магнит в катушке неподвижным. Быстро вытащить магнит из катушки. Оставить катушку неподвижной после опыта. Быстро вставить магнит в катушку южным полюсом. Оставить магнит в катушке неподвижным. Быстро вытащить магнит из катушки. Оставить катушку неподвижной после опыта. Показания миллиамперметра Направление отклонения стрелки миллиамперметра (вправо, влево или не отклоняется) Направление индукционного тока (по правилу Ленца)

Немного видоизменим нашу установку. 20. Расположим вторую катушку рядом с первой так, чтобы их оси совпадали. 21. Поместим в катушки один общий сердечник.

22. Первую катушку соединим с миллиамперметром, а вторую катушку через реостат и ключ соединим с источником тока. 23. Замыкая и размыкая ключ, проверьте возникает ли в первой катушки индукционный ток. 24. Запишите вывод. Ток в катушке Индукционный ток Индукционный ток

Проверим, возникает ли индукционный ток при изменении силы тока реостатом. 25. Увеличим силу тока в катушке при замкнутой цепи. 26. Уменьшим силу тока в катушке при замкнутой цепи. 27. Разомкните цепь. 28. Запишите вывод. Ток в катушке Индукционный ток Индукционный ток

29. Подведите итог и сделайте общий вывод, не забыв отразить в нем условия, при которых в катушке возникал индукционный ток.

Вывод Вводя магнит в катушку одним полюсом (северным) и выводя ее, наблюдаем, что стрелка амперметра отклоняется в разные стороны. В первом случае число линий магнитной индукции, пронизывающих катушку (магнитный поток), растет, а во втором случае – наоборот. Причем в первом случае линии индукции, созданные магнитным полем индукционного тока, выходят из верхнего конца катушки, так как катушка отталкивает магнит, а во втором случае, наоборот, входят в этот конец. Так как стрелка амперметра отклоняется, то направление индукционного тока меняется. Вводя магнит в катушку южным полюсом, мы наблюдаем картину, противоположную первой. В случае с двумя катушками при замыкании ключа стрелка амперметра смещается в одну сторону, а при размыкании в другую. Это объясняется тем, что при замыкании ключа, ток в первой катушке создает магнитное поле. Число линий индукции, пронизывающих вторую катушку, растет. При размыкании число линий, пронизывающих вторую катушку, уменьшается. В первом случае и во втором индукционный ток противодействует тому изменению, которым он вызван. Изменение направления индукционного тока показывает амперметр. Аналогичная картина при увеличении и уменьшении тока в катушке реостатом. Проделанные опыты подтверждают правило Ленца.

Лабораторная работа № 5 Наблюдение сплошного и линейного спектра Физика 11 класс

Оборудование: Цель работы: наблюдение сплошного спектра, водородного, гелиевого и неонового спектров. проекционный аппарат, штатив с муфтой и лапкой, спектральные трубки с водородом, неоном или гелием, источник питания газоразрядных трубок (эти приборы являются общими для всего класса), стеклянная пластина со скошенными гранями (выдается каждому учащемуся).

1. Включите проектор. 2. Поместите непрозрачный щелью. 4. у проектора экран со Выделите основные цвета полученного сплошного спектра и запишите их в последовательности. 3. Расположите стеклянную пластинку со скошенными гранями горизонтально перед глазом. Сквозь грани, составляющие угол 45о, наблюдайте светлую полоску на экране – изображение от щели проекционного аппарата. 5. Повторите опыт, рассматривая полоску через грани, образующие угол 60о. Запишите различия в виде спектров.

Следует иметь в виду, что при индивидуальном наблюдении порядок расположения цветов получается обратный тому, который наблюдается при проецировании спектра на экран. В глаз наблюдателя из стеклянной пластины со скошенными гранями, составляющими 45о или 60о, идёт расходящийся пучок света.

11. Выньте трубку с водородом из источника питания. 6. Разместите трубку с водородом в источнике питания газоразрядных трубок. 9. Запишите наиболее яркие линии спектра. 8. Рассматривайте светящуюся спектральную трубку с водородом. 7. Включите источник питания. 10. Выключите источник питания.

17. Выньте трубку с гелием из источника питания. 12. Разместите трубку с гелием в источнике питания газоразрядных трубок. 15. Запишите наиболее яркие линии спектра. 14. Рассматривайте светящуюся спектральную трубку с гелием. 13. Включите источник питания. 16. Выключите источник питания.

23. Выньте трубку с неоном из источника питания. 18. Разместите трубку с неоном в источнике питания газоразрядных трубок. 21. Запишите наиболее яркие линии спектра. 20. Рассматривайте светящуюся спектральную трубку с неоном. 19. Включите источник питания. 22. Выключите источник питания.

24. Запишите вывод. Сплошной спектр. Рассматривая через стеклянную пластинку со скошенными гранями изображение раздвижной щели проекционного аппарата, наблюдали основные цвета полученного сплошного спектра в следующем порядке: фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый, красный. Это означает, что в спектре представлены световые волны всех длин. Водородный, неоновый и гелиевый спектры. Наблюдали цветные линии, разделенные широкими темными полосами. Наличие линейчатого спектра означает, что вещество излучает свет только определенной длины волны: Водородный спектр: фиолетовый, голубой, желтый, красный. Гелиевый спектр: синий, зеленый, желтый, красный. Неоновый спектр: фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый. Таким образом, сплошные спектры дают тела, находящиеся в твердом или жидком состоянии, а также сильно сжатые газы. Линейчатые спектры дают все вещества в атомарном газообразном состоянии. В этом случае свет излучают атомы, которые практически не взаимодействуют друг с другом. Изолированные атомы излучают строго определенные длины волн.

Презентации не заменяют демонстрационный эксперимент на уроке, а поясняют тот или иной материал, изучаемый на уроке, что в итоге влияет на мотивацию обучения учащихся. Спасибо за просмотр данной работы и ее оценку. Автор будет рад, если учителя, которые использовали данную версию презентации, предложат некоторый материал для ее совершенствования или дополнят ее самостоятельно у себя в школе, а также выскажут свои замечания или рекомендации.

Все рисунки выполнены автором данной работы.