Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Название предмета: Физика Класс: 9 УМК (название учебника, автор, год издания): Дрофа. Москва. А.В. Перышкин, Е.М. Гутник 2011г. Уровень обучения (базовый, углубленный, профильный): базовый Тема урока: Экспериментальные методы исследования частиц. Цель урока: познакомить учащихся с устройством и принципом действия приборов для регистрации частиц, продолжить формирование умений определять массовое и зарядное число химических элементов Задачи урока: - Рассмотреть ионизирующее и фотохимическое действие частиц как основы различных методов их излучения - Развивать взгляды уч-ся на назначение , устройство и принцип действия сцинтилляционного счетчика, счетчика Гейгера , камеры Вильсона , пузырьковой камеры, их преимущества и недостатки - Продолжить развитие умений решать задачи по изучаемой теме Планируемые результаты: Личностные: . Научить применять знания для объяснения физических процессов и решения задач. Дать возможность детям ощутить радость познания, открытия. Метапредметные: Развивать память, внимание, мышление.. Создать содержательные и организационные условия для развития критического мышления, продолжить формирование навыков самостоятельного поиска необходимого материала. Предметные: Воспитание понимания причинно-следственных связей в окружающем мире и познаваемости окружающего мира; Техническое обеспечение урока: учебник Физика 9 класс 2011г. сборник задач по физики ; презентация, проектор, компьютер Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока (возможны ссылки на интернет-ресурсы): https://doc4web.ru/; http://nsportal.ru/sites/default/files/2014/05/15/fizika_9_kl._eksperimentalnye_metody_issledovaniya_chastits.ppt; ) Презентация: 1) http://dic.academic.ru/pictures/enc_colier/7955_001.jpg 2) http://markx.narod.ru/pic/ 3) http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Liquid_hydrogen_bubblechamber.jpg?uselang=ru 4) http://visualrian.ru/ru/site/gallery/#747565/context[flow][category]=labor Содержание урока 1. Организационный момент 2. Проверка домашнего задания 3. Изучение нового материала 4. Закрепление изученного материала 5. Домашнее задание Ход урока. 1. Организационный момент 2. Проверка домашнего задания - Идентифицируйте элемент 20080Х : порядковый номер, массовое число , зарядовое число , число нуклонов, число протонов , нейтронов , электронов ; название элемента - Запишите уравнение: Во что превратиться 18474 W после двух бета-распадов и двух альфа-распадов ? 3. Изучение нового материала - Сегодня на уроке мы должны познакомиться с устройствами , благодаря которым возникла и начала развиваться физика атомного ядра и элементарных частиц. Именно эти устройства дают необходимую информацию о событиях в микромире. Сцинтилляционные счетчики - В 1903г У. Крупе заметил , что альфа-частицы ,испускаемые радиоактивным аппаратом, попадая на покрытый сернистым цинком экран , вызывают свечение . Устройство было использовано Э.Резердордом. Процесс преобразования кинетической энергии быстрой заряженной частицы в энергию световой вспышки называется сцинтилляцией. Прибор не дает необходимой точности ,т.к. результат подсчета вспышек в большей степени зависит от остроты зрения наблюдателя. Основные детали : 1-экран из сульфида цинка ; 2-короткофокусная лупа ; 3- стержень с альфа радиоактивным препаратом. Счетчик Гейгера (слайд 1-2) Ханс Вильгельм Гейгер (1882 ― 1945) ― немецкий физик-экспериментатор. Работал в Манчестерском университете вместе с Э. Резерфордом, в Физико-техническом институте в Берлине. С 1925 по 1929 год ― профессор и директор Физического института Кильского университета, а с 1929 по 1936 год ― профессор Тюбингенского университета. С 1936 года ― профессор Технического университета в Берлине. В 1908 году совместно с Э. Резерфордом изобрёл прибор для регистрации отдельных заряженных частиц. Этот прибор впоследствии им был усовершенствован и назван счётчиком Гейгера ― Мюллера. В 1909 ― 1910 годах проводил опыты по рассеянию α-частиц на тонких металлических плёнках. Было выяснено, что в среднем одна из 8000 частиц отклоняется на угол больше 90º. Эти эксперименты сыграли большую роль при создании Резерфордом планетарной модели атома. В 1911 году установил зависимость вероятности α-распада от энергии α-частиц, названную законом Гейгера ― Нетолла. В 1937 году избран членом Берлинской академии наук. - Состоит из трубки покрытой изнутри металлическим слоем ( катод ) , по её оси натянута тонкая металлическая нить (анод). Рабочий объём заполняется смесью газов , обычно аргоном с примесью паров метилового спирта при давлении около 0,1 атм. Прикладывается высокое напряжение . Пролетающая заряженная частица производит на своем пути ионизацию атомов наполняющего газа. Под действием электрического поля свободные электроны движутся к аноду , положительные ионы к катоду. Электроны приобретают энергию достаточную для их ионизации. Возникает коронный разряд, на регистрацию устройства поступает импульс напряжения. Устройство фиксирует только факт пролёта частицы. Камера Вильсона (слайд 3-5) Чарлз Томас Рис Вильсон (1869 ― 1959) ― английский физик. В 1892 году окончил Кембриджский университет, в котором проработал с 1900 по 1934 год. Занимался проблемами молекулярной и ядерной физики, в частности условиями конденсации пара. В 1912 году изобрёл прибор для наблюдения и фотографирования треков частиц ― камеру Вильсона. С помощью созданного прибора изучал свойства ионизирующего излучения. В 1900 году был избран членом Лондонского королевского общества. В 1927 году ему присуждена Нобелевская премия по физике, также он был награждён многими медалями, например, почётной медалью Копли. В сосуде находится воздух с насыщенными парами спирта , рабочий объём через трубку соединяется с резиновой грушей ; внутри камеры укреплен радиоактивный препарат. Грушу плавно сжимают , затем отпускают. При быстром адиабатном расширении воздух и пары в камере охлаждаются , пар переходит в состояние перенасыщения. Если вылетает альфа-частица , вдоль пути её движения в газе образуется колонка ионов. Пересыщенный пар конденсируется в капли жидкости , причём образование капель происходит на ионах , которые являются центрами. Обычно камеру помещают в постоянное магнитное поле , треки частиц оказываются искривленными . Радиус кривизны трека зависит от скорости движения , её массы и заряда r= mV / qB. Первые фотографии треков альфа-частиц в м.п. получил в 1923г П.Л. Капица . Д.В. Скобельцин применил камеру для изучения спектров гамма и бетта излучений. Пузырьковая камера (слайд 6-8) Дональд Артур Глейзер (род. 1926) ― американский физик. В 1946 году окончил Технологический институт Кейса. С 1949 по 1959 год работал в Мичиганском университете, с 1959 года ― профессор Калифорнийского университета. В 1950 году получил степень доктора философии. Основные работы создал в области современной физики элементарных частиц. Исследовал закономерности распада частиц, выполнение законов сохранения при взаимных превращениях частиц. Для наблюдения треков элементарных частиц в 1952 году изобрёл пузырьковую камеру. В 1960 году был удостоен Нобелевской премии по физике. С 1962 года ― член Национальной академии наук. Метод толстостенных фотоэмульсий (слайд 9) В эмульсионных камерах облучаются толстые пачки весом до нескольких десятков килограмм, составленные из отдельных слоёв. На каждый слой с помощью рентгеновских лучей наносится координатная сетка, чтобы проследить путь частицы. На рисунке показан трек частицы под названием пион (π), превратившийся в мюон (μ), а затем в позитрон (e+).Фотоэмульсия содержит большое количество микроскопических кристалликов бромида серебра . Быстрая заряженная частица , пронизывая кристаллик , отрывает электроны от отдельных атомов брома. Цепочка таких кристалликов образует скрытое изображение По длине и толщине трека можно оценить энергию и массу частицы. Очень много опытов было проведено в 1928г Л.В.Мысовским и А.П.Ждановым. Искровая камера Искровая камера изобретена в 1957г . Её действие основано на применение электрического пробоя. В камере имеется система плоскопараллельных пластин, расположенных близко друг к другу Пространство между пластинами заполнено инертным газом (неоном). На пластины подается высокое напряжение , чуть ниже пробойного. При пролете быстрой частицы вдоль её траектории между пластинами проскакивают искры , создавая огненный трек. Камера управляется автоматически. Электроды камеры выполняются в виде очень тонких параллельных проволочек , расположенных на расстоянии около 1мм. Искра при попадании в проволочку вызывает в ней слабый ток , который фиксируется и подается на вычислительную машину. Можно помещать многотонные металлические пластины для увеличения вероятности обнаружения редких реакций. 4.Закрепление изученного материала п 68 и ответить на вопросы: В чем преимущество пузырьковой камеры перед камерой Вильсона ? Какие характеристики частиц можно определить с помощью камеры Вильсона? Можно ли в камере Вильсона увидеть трек частицы , не имеющей электрического заряда ? Почему с помощью счетчика Гейгера не регистрируются альфа-частицы? Чем объясняется , что счетчик Гейгера регистрирует возникновение ионизированных частиц и тогда , когда поблизости от него нет радиоактивного препарата ? 5.Домашнее задание П. 68 Вопросы
Автор(ы):
Скачать: Физика 9кл - Конспект.docxАвтор(ы):
Скачать: Физика 9кл - Презентация к уроку.pptx
