Цели:
- Обобщить и систематизировать материал данной темы.
- Развивать абстрактное, экологическое и научное мышления учащихся на основе представлений об элементарных частицах и их взаимодействиях.
- Воспитывать культуру общения, культуру работу в коллективе.
Тип урока: систематизация и обобщение.
Форма урока: лекция с элементами беседы и самостоятельной работы.
Метод обучения: диалогический, побуждающий.
ХОД УРОКА
I. Оргмомент.
План работы на урок:
1) Исторический экскурс.
2) Самостоятельная работа учащихся по выделению
3-х этапов развития взглядов на элементарные
частицы
3) Роль элементарных частиц в нашей жизни
II. Лекция.
Перед лекцией спеть любую песню ( желательно под гитару). Я вам сейчас задам вопрос. Сколько букв в русском алфавите? Правильно –33 буквы, но мы можем из них составлять слова, из слов – предложения, из предложений – рассказы. Т.е. СЛОВО – это основа нашего общения, поэтому нашу встречу я начала с песни. Но я сейчас о другом, ведь мы с вами на уроке физики, а не литературы и именно физики элементарных частиц. Вы спросите, как это связано? А очень просто! Посмотрим на таблицу Менделеева. Сколько там элементов?
Да. Всего лишь 92. Как? Там больше? Верно, но все остальные – искусственно полученные, они в природе не встречаются. Кто бы мог сейчас их перечислить? А жаль. В одной из передач “Золотая лихорадка” игрок за эти знания получил 1 кг золота!
Итак – 92 атома. Из них тоже можно составить слова: молекулы, т.е. вещества! Как слова! Пример – 2 атома водорода, 1 атом серы, 4 атома кислорода! Что это? Серная кислота.
Но то, что все вещества состоят из атомов, утверждал еще Демокрит (400 лет до нашей эры). Он был большим путешественником, и его любимым изречением было: “Не существует ничего, кроме атомов и чистого пространства, все остальное – воззрение”
Итак: АТОМ – ДЕМОКРИТ (кирпичик мироздания).
Не прошло и 2000 лет, эстафету принимает Томсон.
ТОМСОН – ЭЛЕКТРОН. Начало XX века.
РЕЗЕРФОРД – ПРОТОН
ЧЕДВИК – НЕЙТРОН
У вас на столах есть таблица элементарных частиц. Давайте найдем эти частицы и охарактеризуем их.
1928 год – Дирак и Андерсон открывают позитрон – античастицу электрона. А тут еще великий Эйнштейн решил помочь и предлагает “свой” фотон.
1931 год – Паули открывает нейтрино и антинейтрино. К 1935 году сформировалась более или менее стройная система. Наступило затишье в открытии элементарных частиц. Но не тут то было!
1935 год – Юкава открывает первый мезон.
“ … думал, что достиг дна…, но снизу постучали…” С. Лемм
Начиная с этого года была открыта на одна сотня элементарных частиц.
Обратимся к таблице. См. Приложение 2. Назовите 4 основные класса частиц:
1. Фотоны
2. Лептоны
3. Мезоны
4. Барионы
Что такое элементарная частица?
Теперь переходим ко второй части нашего урока. Я вам предлагаю немного поработать: используя учебник и опорный конспект, вам надо четко разграничить 3 этапа развития теории элементарных частиц. Смотреть Приложение 1.
У доски работают 2–3 человека.
III. Экопауза.
Зачем нам нужны элементарные частицы?
А) Обратимся к опорному конспекту. Назовите 4 типа взаимодействий, которые существуют между частицами. Самая красивая формула в физике!!!
Е = mc2
Масса есть энергия! Что получается? Можно разогнать фотон и получить вещество!
Можно из энергии получить материю! Займитесь этим – приложите руки.
(Рассказать один из интересных случаев из жизни Эйнштейна).
Б) Мы с вами живем в таком месте, где находится 1 нейтринный телескоп, из 2-х существующих на Земном шаре. Нейтрино – частица, которая не вступает во взаимодействия или вступает очень слабо с другими частицами. Она появилась в момент рождения Вселенной и носит много информации. Их ловят телескопами. 1 с.к. = 5 нейтрино.
В) Существует такой прибор – позитронный томограф. Человек вдыхает или вводят в кровь радиоактивный элемент, который излучает позитроны, они вступают в реакцию с электронами организма. Аннигилируют, излучают гамма-лучи, которые улавливаются детекторами.
Подтвердите мне из опорного конспекта, что такое аннигиляция? См. Приложение 1.
Г) А сейчас об опасностях, которые таят в себе элементарные частицы. Очень быстрые электроны или гамма – кванты ( которые появляются при аннигиляции) могут образовывать в организме до 5 млрд. ионов. Эти заряженные ионы плохо действуют на нашу нервную систему. Если бы мы могли “послушать” нашу нервную системы, мы бы услышали точно такой же треск, который слышится, когда в радиоприемник приходят помехи. Но в малых, разумных дозах, воздействие элементарных частиц – полезно.
Д) Посмотрим на 2-й пункт в опорном конспекте. Этот пункт об античастицах. Есть вещество – есть антивещество. Вот бы найти способ их соединить! Мы могли бы тогда уничтожить любую грязь с Земли да еще получить чистейшую энергию в виде гамма-квантов. Вот вам еще одна область применения своих знаний. Белое пятно науки – дерзайте!
Е) Поля из элементарных частиц!?
У МЕНЯ РАСТУТ ГОДА
БУДЕТ МНЕ 17
ГДЕ РАБОТАТЬ МНЕ ТОГДА?
ЧЕМ ЗАНИМАТЬСЯ?
IV. Итог урока.
Провести рефлексию (психологический тест)