Информационные технологии на уроках физики. Элективное занятие "Броуновское движение"

Цель занятия: выяснение значения броуновского движения в становлении молекулярно-кинетической теории строения вещества.

Задачи:

• исследовать характеристики броуновского движения;
• сформулировать закономерности броуновского движения;
• воспитать интерес к физической науке посредством исследования фундаментальных экспериментов.

Средства обучения:

• видеофильм “Молекулярно-кинетическая теория строения вещества”;
• образовательный комплекс “Физика, 7 – 11 класс. Библиотека наглядных пособий”;
• компьютерная программа “Виртуальная физическая лаборатория”.

ХОД ЗАНЯТИЯ

I. Вступительное слово

II. Просмотр видеофильма “Молекулярно-кинетическая теория строения вещества”

Вопрос: почему опыты Броуна являются фундаментальными?

Ответ: броуновское движение доказывает факт существования молекул и их движение, а также непрерывный хаотический характер этого движения.

Приложение 1

III. Работа с компьютерной моделью “Броуновское движение”

Вывод:

• с увеличением температуры жидкости или газа растет интенсивность броуновского движения;
• с изменением температуры меняется длина пробега броуновской частицы.

Приложение 2

Характеристикой броуновского движения является средняя величина квадрата смещения броуновской частицы в произвольном направлении х². Из-за хаотичности броуновского движения среднее смещение частицы х=0, так как частица с равной вероятностью может двигаться в противоположных направлениях. Но при этом x² не равно 0.
Убедимся в этом, выполнив модельный эксперимент.

IV. Лабораторная работа “Изучение броуновского движения”

Цель работы: изучение броуновского движения как случайного процесса.

Вывод:

• х² возрастает с ростом температуры и уменьшением вязкости жидкости или газа;
• х² прямо пропорционально времени.

Приложение 3

V. Подведение итогов

1. Броуновское движение служит прямым экспериментальным доказательством существования молекул жидкости или газа и хаотического характера их теплового движения.
2. Характеристикой броуновского движения является средняя величина квадрата смещения частицы в произвольном направлении х².
3. Закономерности броуновского движения:

• оно продолжается неограниченно долго без каких-либо видимых изменений;
• х² возрастает с ростом температуры и уменьшением вязкости жидкости или газа;
• х² прямо пропорционально времени.

Задание

1. Найдите в книгах по истории физики ответы на следующие вопросы:

• В какой исторический период были проведены опыты Броуна?
• Как были первоначально истолкованы их результаты?
• Почему не были сразу сделаны верные с точки зрения современных научных представлений из наблюдений?

2. Используя найденные вами источники, подготовьте сообщения о биографии и научной деятельности Броуна.