Демонстрационный эксперимент в современной средней школе

Проанализировав выше приведённые данные, я проделал следующие этапы в создании катушки:

Выбрал источник питания, так как полученный результат должен помещаться в трубу из ПВХ диаметром 55мм, выбор пал на две батарейки кроны по 9 вольт

Изготовил разрядник, которым послужили 2 болта вкрученных на расстоянии

Выбор конденсаторов и резисторов для катушки: гасящие резисторы на 10Мом для каждого конденсатора 0.33мF(всего 3 шт.)

Создание вторичной катушки, для неё была взята медная проволока толщиной 0,1 мм и произведено 700 витков

Для первичной обмотки медная проволока толщенной 3мм и составляющая 5 витков с внутренним диаметром 3см и внешним 4

Соединение всего в одну схему

Однако ожидаемого результата я не получил так как выходное напряжение и сила тока получились маленькими, и соответственно дуги из конца катушки тоже, и нужного эффекта не производили. А так как для того чтобы увеличить характеристики мне пришлось бы увеличивать и размеры катушки то она бы не вошла в посох. Следовательно, данную идею можно считать не реализованной.

3.3 Разработка планов-конспектов мероприятий по изучению явлений и эффектов, используемых на современной сцене

Как было упомянуто выше, множество физических эффектов и явлений можно наблюдать на современной сцене. На основе данной информации и с учетом анализа сути явлений автором настоящей работы были составлены планы конспекты внеурочных занятий по физике, нацеленных на изучение таких явлений и их практического применения в сценической практике.

3.3.1 Проектор своими руками: занятие в творческом кружке

Цели занятия:

познавательная: усвоение учащимися свойств линз (собирающих и рассеивающих), понятия фокусного расстояния; выяснение ими характера связи между положением предмета;

развивающая: способствовать развитию мышления, пространственного воображения, конструктивного мышления, коммуникативных качеств, умения работать в команде;

воспитательная: способствовать формированию научного мировоззрения, развитию бережного отношения с школьному оборудованию, аккуратности при построении чертежей и выполнении экспериментов.

Оборудование и материалы: собирающие и рассеивающие линзы, листы фанеры (плотного картона), клей (клейкая лента), линейка, карандаш, лобзик (ножницы).

Ход урока

Организационный этап (2мин)

Объяснение материала

Самостоятельная работа учащихся

Анализ проделанной работы

Организационный этап.

Подготовка рабочих мест, мотивация учащихся

Объяснение материала

В оптике линзой (нем. Linse, от лат. lens -- чечевица) называют деталь из оптически прозрачного однородного материала, ограниченная двумя полированными преломляющими поверхностями вращения, например, сферическими или плоской и сферической. В настоящее время всё чаще применяются и «асферические линзы», форма поверхности которых отличается от сферы. В качестве материала линз обычно используются оптические материалы, такие как стекло, оптическое стекло, оптически прозрачные пластмассы и другие материалы. Однако линзы применяют не только в оптике, но и в СВЧ технике, для которой их изготавливают из непрозрачных диэлектриков или набора металлических пластин. В электронных микроскопах используют магнитные линзы. Магнитная линза -- устройство, в котором постоянное магнитное поле используется для фокусирования пучка заряженных частиц (ионов или электронов) и применяющееся в электронных и ионных микроскопах. С принципом действия их мы познакомимся, изучая раздел «Электричество и магнетизм».

Для формирования изображений и концентрации световой энергии применяются также линзы Френеля и зонные пластинки Френеля. Действие этих линз основано на явлении дифракции, которое мы будем изучать в 10 классе и тогда сможем объяснить принцип их работы.

Возможно, вам покажется экзотическим понятие гравитационной линзы, с которым связан наблюдаемый на межгалактических расстояниях эффект отклонения электромагнитных волн массивными объектами. Этим понятием оперируют в теории гравитации.

Линзы разных типов, не имея внешнего сходства в строении, предназначены для реализации сходных эффектов в отношении пучков света, электромагнитных волн СВЧ диапазона или пучков заряженных частиц. Посредством линз изменяют размеры или форму поперечного сечения пучков, формируют изображения объектов и т.п.

На данном занятии ограничимся изучением свойств оптических линз.

В зависимости от формы ограничивающих поверхностей различают выпуклые и вогнутые

Рисунок 3.6 - Двояковыпуклая линза

Рисунок 3.7 - Двояковогнутая линза

В зависимости от действия, оказываемого на пучок параллельных световых лучей, различают собирающие (рисунок 3.6) и рассеивающие (рисунок 3.7) линзы.

То, какое именно действие произведет линза на световой пучок, зависит не только от ее формы, но и от свойств материала, из которого она изготовлена. Например, двояковыпуклая стеклянная линза в воздухе является собирающей, а после погружения в жидкость, показатель преломления которой больше показателя преломления стекла, - рассеивающей.

Собирающей или рассеивающей свет может быть плоскопараллельная пластинка, изготовленная из материала с переменным показателем преломления, изменяющимся в зависимости от расстояния от ее оси симметрии. Огромные по размерам «линзы» такого типа формируются в атмосфере -- неоднородность ее свойств, в частности показателя преломления, обусловливает мерцание звёзд в ночном небе.

В сложных оптических приборах содержится не одна линза, а системы линз, образующие функциональные узлы прибора. Чтобы производить расчет хода лучей в сложных оптических системах и оценивать качество получаемых изображений, нужно знать законы распространения света через отдельные элементы прибора, в том числе через одиночные линзы.

Даже в быту, а не только при произведении физических экспериментов важно уметь определять характерные расстояния линз.

Фомкусное расстоямние (англ. focal length) -- физическая характеристика оптической системы (и одиночной линзы). Для оптической системы, состоящей из сферических поверхностей, центры кривизны которых лежат на одной прямой, фокусное расстояние характеризует ее способность собирать лучи в одну точку F' при условии, что эти лучи идут из бесконечности параллельным пучком параллельно оптической оси (для собирающих линз, рисунок 3.6 ). При падении пучка параллельных лучей на рассеивающую линзу, наблюдателю кажется, что они вышли из одной точки F, положение которой неодинаково для разных линз (рисунок 3.7). Точку F' (для рассеивающей линзы точку F) называют главным фокусом линзы, а расстояние от линзы до нее - фокусным расстоянием.

Для системы линз, как и для простой линзы конечной толщины, фокусное расстояние зависит от радиусов кривизны поверхностей, показателей преломления стёкол и окружающей их среды, от толщины линз.

Определяется как расстояние от передней главной точки до переднего фокуса (для переднего фокусного расстояния), и как расстояние от задней главной точки до заднего фокуса (для заднего фокусного расстояния). При этом, под главными точками подразумеваются точки пересечения передней (задней) главной плоскости с оптической осью.

Величина заднего фокусного расстояния является основным параметром, которым принято характеризовать любую оптическую систему.

Собирающая линза может быть обращена к бесконечно удаленному от нее предмету любой стороной, вследствие чего лучи по прохождении через линзу могут собираться как с одной, так и с другой её стороны. Таким образом, линза имеет два фокуса -- передний и задний. Расположены они на оптической оси по обе стороны линзы на фокусном расстоянии от главных точек линзы.

Построим изображение предмета высотой y (рисунок 3.8) и обозначим высоту изображения y'. Величину называют линейным увеличением.

Продемонстрируем правила определения положения изображения предмета, сформированного тонкой линзой, с использованием лучей, идущих параллельно главной оптической оси линзы (красный луч), через её оптический центр (голубой луч) и через передний главный фокус (сиреневый луч). Заметим, что ход сопряжённых лучей в пространстве предметов и пространстве изображений обратим.

Собирающая тонкая линза, предмет на расстоянии большем фокусного, но меньшем удвоенного фокусного расстоянии: f ? а1 ? 2f



Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 3.8 Собирающая тонкая линза

Изображение действительное (получено при пересечении преломлённых лучей), перевёрнутое (yґ < 0), увеличенное (), расположено на расстоянии большем удвоенного фокусного расстояния: а2 > 2f.

Фокусное расстояние F линзы можно выразить через расстояние от линзы до предмета d и расстояние от линзы до изображения f, а также через показатели преломления материала линзы n и окружающей ее среды n0 и радиусы кривизны поверхностей линзы R1 и R2. Названные величины связаны формулой тонкой линзы:

Величину называют оптической силой линзы.

Часто в технике увеличение линзы (лупы) обозначают Г= 2Ч, Г = 3Ч и т.д. При этом читается «двукратное увеличение», «трехкратное увеличение» и т.д. Для лупы увеличение определяется по формуле:

,

где F -- фокусное расстояние, d -- расстояние наилучшего зрения (для взрослого человека средних лет около 25 см). Для лупы с фокусным расстоянием 25 см, увеличение составляет Г = 2Ч, для лупы с фокусным расстоянием 10 см оно больше: Г = 3,5Ч.

Самостоятельная работа учащихся по определению фокусного расстояния линзы

Этапы выполнения работы

Определите фокусное расстояние предоставленной линзы, используя пучок параллельных лучей.

Изготовьте корпус будущего проектора, скрепите его и подготовьте к установке линзы.

Установите линзу в каркас.

Установите источник света перед изготовленным вами проектором и, перемещая его относительно линзы, получите изображение на экране телефона, установленного на выбранном вами расстоянии.

Измерьте нужные расстояния, вычислите с их использованием фокусное расстояние линзы, сравните с тем его значением, которое получено в п.1.

Вычислите кратность увеличения вашего проектора.

Внесите полученные вами результаты в сводную таблицу. Сравните результаты, полученные разными учащимися. Сформулируйте выводы.

Анализ проделанной работы

Опрос учеников по проделанной работе:

Получился ли у вас ожидаемый результат?

Почему увеличение линзы оказалось неодинаковым у разных групп?

Все ли построили проектор изображений?

Не создал ли кто-то вместо проектора фотоаппарат?

Какими недостатками обладает построенный вами прибор?

Как можно улучшить данный прибор?

Рефлексия

Какие задачи были выполнены во время работы? Что вызвало затруднения?

Как вы можете оценить свою работу?

Достигли ли мы поставленных целей?

3.3.2 Урок-экскурсия «Физика и ее применение на сцене»

Класс: 11

Цели урока:

познавательная: продемонстрировать взаимосвязь явлений на современной сцене и целостность науки «Физика»; способствовать обобщению знаний, полученных при изучении физики;

развивающая: создать условия для развития умения применять знания, полученные в курсе изучения физики, в новой ситуации; для развития памяти, мышления, эмоционального восприятия сценического действа учащимися и развития их коммуникативных навыков;

воспитательная: способствовать воспитанию критического отношения к произведениям культуры, бережного отношения к её ценностям, тренировке правильного поведения в общественных местах и на культурно-массовых мероприятиях.

Ход урока:

Организационный этап

Посещение театра

Анализ отчетов учащихся

Обсуждение отчетов и экскурсии с учащимися (в ходе урока-конференции)

Рефлексия

Ход урока

Организационный этап

Учащиеся за две - три недели до экскурсии получают задание повторить ряд тем по разделам «Механика», «Электродинамика и электростатика», «Колебания и волны», «Молекулярная физика», «Оптика».

Объявляются темы отчетов, которые должны быть представлены через несколько дней после экскурсии:

Управление движением занавеса и положением кулис

Управление движением сценической площадки и сменой декораций.

Система освещения сцены. Акцентирование действия посредством освещения.

Задымление сцены

Световое, визуальное и музыкальное сопровождение

Работа театрального художника и гримера

Специальные оптические эффекты и способы их реализации

Театральная акустика

Система вентиляции театра

В зависимости от типа выступления и его жанра данный список может сужаться, либо наоборот расширяться.

Назначаются роли учащимся во время экскурсии (группы, руководители групп). Учащимся поручается подготовка вопросов работникам театра и подбор литературы для подготовки докладов.

Посещение театра

До спектакля (или после его, или в специально назначенное время) ученикам предоставляется возможность совершить экскурсию по функциональным помещениям театра и ознакомиться с техническими устройствами, используемыми в его работе, получить ответы на возникшие у них или заранее заготовленные ими вопросы у рабочих сцены, осветителей, звукооператоров, инженера и других участников беседы.

Ученикам даётся задание внимательно наблюдать за представлением, делать пометки о фактах, которые нужно будет учесть при составлении письменного отчета об экскурсии. Учащимся рекомендуется во время антракта и после спектакля сравнить свои записи, обменяться наблюдениями, дополняя списки эффектов, которые должны описать участники разных групп. После спектакля учитель объявляет о времени и месте проведения консультаций для отдельных групп (при необходимости) и о сроке сдачи отчетов групп и дате урока-конференции.

Урок-конференция

Группы заранее определяют докладчика.

После каждого доклада на вопросы отвечает докладчик или любой из членов группы.

Анализ результатов экскурсии и содержания докладов

Анализ производится учащимися класса. Учитель подводит итоги, акцентируя внимание на взаимосвязи разных разделов физики, на связи физики с другими видами деятельности, важности физики в разных профессиях.

Рефлексия

Что вам понравилось (не понравилось) во время экскурсии?

Какие впечатления у вас остались?

Возникли ли у вас проблемы с выполнением работы?

Что бы хотели изменить в данном занятии?



Заключение

В рамках курсовой работы выполнен анализ демонстрационного эксперимента и его место на уроках физики средней школы. Подобран и проработан методический материал по данной теме. Рассмотрены его особенности и отличительные черты.

Проанализирована литература и методические указания приёмов и средств активизации познавательной деятельности и интересов учащихся средней школы на уроках физики, и внеурочное время

Рассмотрены и разобраны некоторые физические явления и эффекты, которые зачастую используются на современной сцене и в её приделах. Стоит отметить, что на современной сцене можно встретить физические явления и эффекты начиная от механики и заканчивая молекулярной физикой.

Разработаны планы-конспекты урока в творческом кружке и урока экскурсии на тему: «Физика и её применение на сцене»

Разработан принцип аксессуара костюма для сцены, на основе работы катушки тесла, но в меру малой выходной мощности данный аксессуар не был реализован и ждет дальнейших доработок.

Разработанные и предложенные в данной курсовой работе данные можно использовать как в ознакомительных, так и в педагогических целях. В частности, для создания планов уроков внеклассных занятий и занятий по техническому творчеству.



Список использованных источников

Иванова Л.А. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики: Пособие для учителей./ Л.А Иванова - М.: Просвещение, 1983. - 160 с.

Зверева Н.М. Выбор оптимальной методики проведения урока.Физика в школе/ Н.М. Зверева - 1981. - № 6. - с.37.

Бедшакова З.М. О соответствии методов обучения физике содержанию учебного материала. Физика в школе/ З.М. Бедшакова - 1983. - № 5. - с.55.

Иванова Л.А. Проблема познавательной деятельности учащихся на уроках физики при изучении нового материала.: Учебное пособие./ Л.А. Иванова - М.: МГПИ, 1978. - 110 с.

Кузнбецкий А.М. Попов А.П. Использование фотоснимков для создания проблемных ситуаций на уроке. Физика в школе/ А.П. Попов А.М. Кузнбецкий - 1979. - № 1. - с. 39.

Ломоносов М. В. Полный сборник сочинений/ М. В. Ломоносов - М.: Изд-во АПН СССР, 1950. - 424 с.

Знаменский П. А. Методика преподавания физики в средней школе./ П. А. Знаменский - М.; Л.: Учпедгиз, 1947. - 112 с.

Разумовский В. Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике./ В. Г. Разумовский - М.: Просвещение, 1975. - 44 с.

Бугаев А.И. Методика преподавания физики. Теоретические основы./ А.И. Бугаев - М.: Просвещение, 1981. - 288с.

Орехова В.П. Усовой А.В. Методика преподавания физики в 6-7 классах. / В.П. Орехова А.В. Усовой - М.: Просвещение, 1976. - 384 с.

Размещено на Allbest.ru