Структурно- дидактическая схема. Оптика.

Плавление

Порядок изучения физического явления:

1. Внешние признаки явления.

2. Условия, при которых протекает явление.

3. Сущность явления, его объяснение на основе современных научных теорий.

4. Связь данного явления с другими.

5. Величина характеризующая явление.

6. Примеры использования явления на практике.

7. Способы предупреждения вредных действий явления на технические установки и окружающую среду.

1. Плавление- это переход тела из кристаллического твердого состояния в жидкое.

2. Явление протекает при различных температурах, величина которых определяется удельной теплотой плавления вещества.

3. При повышении температуры тела увеличивается амплитуда тепловых колебаний его молекул, и время от времени возникают дефекты решетки. Каждый такой дефект требует определённого количества энергии, поскольку он сопровождается разрывом некоторых межатомных связей. При некоторой температуре концентрация дефектов становится столь большой, что приводит к потере ориентационного порядка в образце.

4. Плавление является следствием явления нагревания.

5. Удельная теплота плавления — количество теплоты, которое необходимо сообщить одной единице массы кристаллического вещества в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое. Обозначается λ. Формула λ= , где λ — удельная теплота плавления, Q — количество теплоты, полученное веществом при плавлении (или выделившееся при кристаллизации), m — масса плавящегося (кристаллизующегося) вещества.

6. Плавление веществ используется как в быту, так и в легкой и тяжелой промышленностях. Например выплавка металлов для некоторых стран является практически единственным источником прибыли.

7. Не доводить вещества до температур ее плавления. Это могут быть разнообразные системы охлаждения.

Закон Ома

Порядок изучения физического закона:

1. Связь между какими явлениями или величинами выражает закон.

2. Формулировка закона.

3. Математическое выражение закона.

4. Каким образом был открыт закон.

5. Опытные факторы, на основе анализа которых был сформулирован закон.

6. Опыты, подтверждающие справедливость закона, сформулированные как следствие с теории.

7. Примеры использования и учета действий закона на практике и границы применения закона на практике.

1. Закон Ома определяет связь между напряжением, силой тока и сопротивлением проводника в электрической цепи.

2. Сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к участку, и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению этого участка.

3. Для участка цепи , где U- напряжение или разность потенциалов, I- сила тока, R- сопротивление. Для всей цепи закон имеет несколько измененный вид , где ε- ЭДС источника напряжения, I- сила тока в цепи, R- сопротивление всех внешних элементов цепи, r- внутреннее сопротивление источника напряжения.

4. Георг Ом, проводя эксперименты с проводником, установил, что сила тока в проводнике пропорциональна напряжению , приложенному к его концам. Коэффициент пропорциональности назвали электропроводностью G, а величину принято именовать электрическим сопротивлением проводника. Закон Ома был открыт в 1827 году.

5. С увеличением напряжения сила тока в проводнике возрастает при постоянном сопротивлении. С увеличением сопротивления проводника сила тока уменьшается. Cила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника, при постоянном напряжении на концах проводника.

6. Закон Ома действует в любой цепи с постоянным током.

7. Закон Ома является фундаментальным и может быть применён к любой физической системе, в которой действуют потоки частиц или полей, преодолевающие сопротивление. Его можно применять для расчёта гидравлических, пневматических, магнитных, электрических, световых, тепловых потоков и т. д.

Квантовая механика

Порядок изучения физической теории:

1. Опытны факты, послужившие основой для теории.

2. Основные понятия теории.

3. Основные положения теории.

4. Математический аппарат теории.

5. Опыты и наблюдения, потверждающие справедливость теории.

6. Следствие из теории.

7. Границы применимости теории.

1. На заседании Немецкого физического общества Макс Планк зачитал свою историческую статью «К теории распределения энергии излучения в нормальном спектре», в которой он ввёл универсальную постоянную h. Именно дату этого события, 14 декабря 1900 года, часто считают днем рождения квантовой теории.

2. Основными понятиями квантовой кинематики являются понятия наблюдаемой (физическая величина) и состояния.

3. Квантовая гипотеза Макса Планка состояла в том, что любая энергия поглощается или испускается только дискретными порциями, которые состоят из целого числа квантов с энергией ε таких, что эта энергия пропорциональна частоте ν с коэффициентом пропорциональности, определённым по формуле: ε= hv=ђω, где h- постоянная Планка.

4. Основные уравнения квантовой динамики — уравнение Шрёдингера , уравнение фон Неймана, уравнение Линдблада, уравнение Гейзенберга.

5. Сверхтекучесть (Бозе-конденсат), сверхпроводимость, квантовая телепортация, надбарьерное отражение, теорема о запрете клонирования и т. д.

6. Квантовая механика не противоречит классической физике, а лишь дополняет её на микроскопических масштабах. Квантовая механика — самосогласованная математическая теория, предсказания которой согласуются с экспериментами.

7. Микромир. В настоящее время огромное число приборов, используемых в повседневной жизни, основываются на законах квантовой механики.

Мощность

Порядок изучения физической величины:

1. Какое свойство (качество) тел (явлений) характеризует данная физическая величина.

2. Какая величина (скалярная, векторная).

3. Формула, определяющая связь данной величины с другими величинами.

4. Определение величины.

5. Единица измерения, способ определения, наименование, размерность, физический смысл величины.

6. Способ измерения физической величины.

1. Мощность характеризует скорость выполнения данной работы, данному телу.

2. Скалярная.

3. .

4. Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. Так как работа является мерой изменения энергии, мощность можно определить также как скорость изменения энергии системы.

5. В системе СИ единицей измерения мощности является ватт, равный одному джоулю, делённому на секунду. Другой распространённой единицей измерения мощности является лошадиная сила.

6. Мощность измеряют ваттметрами.

Телескоп

Порядок изучения физического прибора:

1. Назначение прибора.

2. Принцип действия прибора.

3. Схема устройства прибора.

4. Эксплуатационные характеристики прибора (для конкретного типа прибора).

5. Правила пользования прибора.

6. Область применения прибора.

1. Телескоп увеличивает видимые размеры удаленных предметов.

2. Действие прибора основывается на явлении преломления света.

3. Лучи от удаленного предмета, параллельные оси телескопа (лучи a и c на рис. ), собираются в заднем фокусе первой линзы (объектива). Вторая линза (окуляр) удалена от фокальной плоскости объектива на свое фокусное расстояние, и лучи a и c выходят из нее вновь параллельно оси системы. Некоторый луч b, исходящий не из тех точек предмета, откуда пришли лучи a и c, падает под углом a к оси телескопа, проходит через передний фокус объектива и после него идет параллельно оси системы. Окуляр направляет его в свой задний фокус под углом b.

4. Характеристики Большого Азимутального Телескопа(БТА)

Световой диаметр главного зеркала — 6000 мм.

Фокусное расстояние системы первичного фокуса без корректора — 24000 мм.

Фокусное расстояние системы неподвижного фокуса с линзовой удлиняющей системой — 349400 мм.

Точность вращения вертикальной оси телескопа — около 2”.

Точность автоматической установки по заданным координатам — ± 10”.

Точность, ведения телескопа за объектом — 0,2 диаметра изображения звезды.

Масса главного зеркала — 42 т.

Масса подвижкой части телескопа — около 650 т.

Общая масса телескопа — около 850 т.

Высота телескопа при вертикальном положении трубы — 42 м.

5. Согласно нормам техники безопасности для различных телескопов.

6. Всевозможные виды телескопов очень широко применяются в астрономии.

Структурно- дидактическая схема. Оптика.

Таврический Национальный Университет им. В. И. Вернадского

Порядок изучения:

· Физического явления

· Физического закона

· Физического прибора

· Физической теории

· Физической величины

Выполнил студент IV курса

Группы ФПТТ- 4

Костин К. А.

г. Симферополь 2012 г.