Методика преподавания физики твердого тела

Вам понадобятся кусок пластилина, стеариновая свеча и электрокамин. Поставьте пластилин и свечу на равных расстояниях от камина.

По прошествии некоторого времени часть стеарина расплавится (станет жидкостью), а часть – останется в виде твердого кусочка. Пластилин за то же время лишь немного размягчится. Еще через некоторое время весь стеарин расплавится, а пластилин – постепенно "разъедется" по поверхности стола, все более и более размягчаясь.

Учащиеся приходят самостоятельно к выводу, существуют тела, которые при плавлении не размягчаются, а из твердого состояния превращаются сразу в жидкость. Во время плавления таких тел всегда можно отделить жидкость от еще не расплавившейся (твердой) части тела. Эти тела – кристаллические. Существуют также твердые тела, которые при нагревании постепенно размягчаются, становятся все более текучими. Для таких тел невозможно указать температуру, при которой они превращаются в жидкость (плавятся). Примерами аморфных тел могут служить стекло, (рис. 11), различные затвердевшие смолы (янтарь), пластики и т.д.

Следующий этап демонстрация опыта.

В стеклянную воронку бросим кусок смолы или воска и оставим в теплой комнате. По прошествии примерно месяца окажется, что воск принял форму воронки и даже начал вытекать из нее в виде "струи" (учитель показывает заранее полученный результат выполненный им месяц назад). В противоположность кристаллам, которые почти вечно сохраняют собственную форму, аморфные тела даже при невысоких температурах обладают текучестью. Поэтому их можно рассматривать как очень густые и вязкие жидкости.

Никак нельзя обойтись без объяснения кристаллизации аморфных тел. Кристаллические тела могут быть монокристаллами, например, сера и поликристаллами.

Поликристаллические тел состоят из многих сросшихся между собой хаотически ориентированных маленьких кристалликов, которые называются кристаллитами. Одиночные кристаллы называют монокристаллами.

Следует объяснить, что с течением времени (несколько месяцев, лет) аморфные вещества самопроизвольно переходят в кристаллическое состояние. Например, сахарные леденцы или свежий мед, оставленные в покое в теплом месте, через несколько месяцев становятся непрозрачными. Говорят, что мед и леденцы "засахарились". Разломив леденец или зачерпнув мед ложкой, мы действительно увидим образовавшиеся кристаллики сахара.

Частицы аморфных тел непрерывно и беспорядочно колеблются. Они чаще, чем частицы кристаллов могут перескакивать с места на место. Этому способствует и то, что частицы аморфных тел расположены неодинаково плотно: между ними имеются пустоты.

Самопроизвольная кристаллизация аморфных тел свидетельствует, что кристаллическое состояние вещества является более устойчивым, чем аморфное. МКТ объясняет это так. Межмолекулярные силы притяжения-отталкивания заставляют частицы аморфного тела перескакивать преимущественно туда, где имеются пустоты. В результате возникает более упорядоченное, чем прежде расположение частиц, то есть образуется поликристалл, например, сахар. Кристаллические тела могут быть монокристаллами и поликристаллами. Поликристаллические тела состоят из многих сросшихся между собой хаотически ориентированных маленьких кристалликов, которые называются кристаллитами. Большие монокристаллы редко встречаются в природе и технике. Чаще всего кристаллические твердые тела, в том числе и те, которые получаются искусственно, являются поликристаллами.

Таким образом, учитель подводит учащихся к механическим свойствам твердого тела в частности железа. Для этого учитель обращается снова к рис. 4, объясняя изменения формы кристалла железа (четвертый этап).

Новое о педагогике:

Анализ отклоняющегося поведения детей «группы риска»
Наблюдение за воспитанниками центра социальной помощи семье и детям «Гименей» выявило выраженную агрессивность со стороны воспитанников по отношению к воспитанникам младше себя возраста. На исследовательском этапе проводилось исследование ...

Расчет времени на производственное обучение
Розподіл часу на виробниче навчання по місяцях за 2013- 2014 навчальний рік № п/п Місяці навчання Час на виробниче навчання Примітка В днях В годинах 1. 2. 3. Березень Квітень Травень 9 8 9 54 48 54 Виробниче навчання в лабораторії починає ...