СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Методическая разработка комбинированного занятия для преподавателя по теме 4.2 Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Биологическое действие радиоактивных излучений.

Категория: Физика

Нажмите, чтобы узнать подробности

Открытие радиоактивности. Закон радиоактивного распада.  Биологическое действие радиоактивных излучений. Отработка навыков решения задач. Отработка умения уверенно пользоваться физической терминологией и символикой.

Просмотр содержимого документа
«Методическая разработка комбинированного занятия для преподавателя по теме 4.2 Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Биологическое действие радиоактивных излучений.»

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

«БАРАБИНСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»


Рассмотрена на заседании

ЦМК ОГСЭД

Протокол № ___________

от ____________ 2019 г.

Председатель ЦМК

Хританкова Н. Ю.

(Ф. И. О.)


______________________

(подпись)


МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

КОМБИНИРОВАННОГО ЗАНЯТИЯ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ


Специальность 34.02.01 Сестринское дело (с базовой подготовкой)


Дисциплина: «Физика»


Раздел 4 Квантовая физика и элементы астрофизики


Тема 4.2 Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Биологическое действие радиоактивных излучений.



Разработчик – преподаватель Вашурина Т. В.










2019

СОДЕРЖАНИЕ

Методический лист

3

Примерная хронокарта занятия

6

Исходный материал

10

Приложение №1 Контроль знаний по предыдущей теме

15

Приложение №2 Задания для закрепления и систематизации новых знаний

20

Приложение №3 Задания для предварительного контроля знаний

21

Приложение №4 Контролирующий материал

23

Задание для самостоятельной внеаудиторной работы студентов

24

Список использованных источников

26



Выписка из рабочей программы ОУД.08. ФИЗИКА

для специальности 34.02.01 Сестринское дело (с базовой подготовкой)


Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работ (проект) (если предусмотрены)

Объем часов

Тема 4.2

Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Биологическое действие радиоактивных излучений.

Содержание учебного материала

2


Открытие радиоактивности. Закон радиоактивного распада. Биологическое действие радиоактивных излучений. Отработка навыков решения задач. Отработка умения уверенно пользоваться физической терминологией и символикой.

Лабораторная работа

-

Практическое занятие

-

Контрольная работа

-

Самостоятельная работа обучающихся.

-подготовка сообщений: «Применение радиоактивных излучений в медицине»;

- работа с учебником, выполнение упражнений [2, с. 299-305, 324-327, с.270 упр. 14 (2,3)];

- работа с конспектом лекции.

1





МЕТОДИЧЕСКИЙ ЛИСТ



Тип занятия: комбинированный урок.


Вид занятия: беседа, объяснение с демонстрацией наглядных пособий, решение задач.

Продолжительность: 90 минут.



ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ


Учебные цели: сформировать представления о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений через изучение понятий радиоактивности, закона радиоактивного распада, биологического действия радиоактивных излучений; способствовать формированию умения владеть основополагающими физическими понятиями, уверенно пользоваться физической терминологией и символикой. Способствовать формированию умения организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения упражнений (ОК 2).

Развивающие цели: развивать интерес к будущей профессии, понимание сущности и социальной значимости (ОК 1), способствовать формированию умения решать физические задачи.

Воспитательные цели: способствовать развитию коммуникативных способностей; создавать условия для развития скорости восприятия и переработки информации, культуры речи; формировать умение работать в коллективе и команде (ОК 6).



Методы обучения: объяснительно-иллюстративный с использованием информационных технологий, репродуктивный.

Место проведения: аудитория колледжа.





МОТИВАЦИЯ

Тема 4.2 «Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Биологическое действие радиоактивных излучений» входит в программу по учебной дисциплине Физика и имеет большое значение, т.к. знания, полученные при изучении данной темы необходимы для общего развития каждой личности. При изучении данной темы, обучающие должны усвоить теоретические вопросы, связанные с понятиями периода полураспада, число оставшихся радиоактивных атомов, понимать статистичность данного закона, пользу и вред радиоактивных излучений.

Сколько уже в последнее время говорилось об опасности, которая несет в себе проникающая радиация, о возникновении вследствие ее пагубного действия раковых опухолей и других смертельно опасных заболеваниях. Желая обезопасить себя от пагубного влияния радиации, мы избегаем рентгеновского обследования, солнечного загара, контакта с другими потенциальными источниками опасности, покупаем радиационный дозиметр, в надежде вовремя обнаружить и обезопасить себя от облучения.

Между тем в результате многолетних исследований американским ученым Доном Лаки было сделано заявление, что малая доза проникающей радиации являются полезными для организма, она повышает иммунную систему, поэтому ее надо применять в медицине для лечения или профилактики некоторых болезней. Объясняется это тем обстоятельством, что в процессе эволюции организм человека приспособился к определенному радиационному уровню, и его нехватка может пагубно отразиться на здоровье. Искусственная или естественная радиоактивность в умеренном количестве – это как необходимые организму микроэлементы и минералы.

На сегодняшний момент ионизирующее облучение во многих случаях используется для лечения некоторых форм раковых заболеваний, однако официальная медицина пока не признает полезного воздействия радиации для предупреждения и предотвращения других заболеваний. Профессор Лаки в ближайшем будущем собирается кардинальным образом изменить существующее официальное отношение к влиянию проникающей радиации на организм человека. Для достижения своей цели он активно экспериментирует с образцами радиоактивных отходов, полученных с атомных электростанций.

На данное занятие отводится 2 учебных часа. Во время комбинированного занятия проводится актуализация знаний в форме устного опроса, с целью проверки остаточных знаний, которые необходимых при изучении нового материала; непосредственное изучение нового материала; первичного закрепление нового материала с помощью решения задач по данной теме. Контроль уровня усвоения нового материала проводится в форме самостоятельной работы студентов по решению задач. Каждому образованному человеку необходимо непрерывно пополнять свои знания в области физики, развивать интерес к будущей профессии, понимать сущность и социальную значимость (ОК 1), научиться организовывать свою деятельность, уметь выбирать методы и способы выполнения задач и в дальнейшем оценивать их качество (ОК2), а также необходимо для будущего медицинского работника научится работать в коллективе и команде (ОК6).

ПРИМЕРНАЯ ХРОНОКАРТА КОМБИНИРОВАННОГО ЗАНЯТИЯ


п/№

Наименование этапа

Время

Цель этапа

Деятельность

Оснащение

преподавателя

студентов

-1-

-2-

-3-

-4-

-5-

-6-

-7-

Организационный этап

2

Организация начала занятия, формирование способности организовывать собственную деятельность (ОК 2).

Приветствие. Проверка готовности аудитории. Отмечает отсутствующих студентов в журнале.

Староста называет отсутствующих студентов. Студенты приводят в соответствие внешний вид, готовят рабочие места.

Журнал, тетради для конспектов.


Контроль знаний по предыдущей теме

15

Оценка уровня сформированности знаний по предыдущей теме. Развитие грамотной речи обучающихся, самоконтроль своих знаний.


Инструктирует и проводит контроль знаний.


Повторяют домашнее задание, отвечают устно.

Вопросы для устного опроса. Приложение 1.


Мотивационный этап и целеполагание

2

Развитие интереса к будущей профессии, понимания сущности и социальной значимости (ОК 1), установка приоритетов при изучении темы.


Объясняет студентам важность изучения данной темы, озвучивает цели занятия.

Слушают, задают вопросы, записывают новую тему в тетради.

Методическая разработка комбинированного занятия, мультимедийная презентация.

Изложение исходной информации

30

Формирование знаний, понимания сущности и социальной значимости своей будущей профессии (ОК 1),

Формирование представления о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений через изучение понятий радиоактивности, закона радиоактивного распада, биологического действия радиоактивных излучений;

способствовать формированию умения владеть основополагающими физическими понятиями, уверенно пользоваться физической терминологией и символикой.


Излагает новый материал, демонстрирует презентацию.

Слушают, читают материал на слайдах, записывают.

Методическая разработка (исходный материал), мультимедийное оборудование, мультимедийная презентация.

Выполнение заданий для закрепления знаний

17

Закрепление, систематизация, обобщение новых знаний. Отработать навык решения задач. Организация собственной деятельности, выбор типовых методов и способов решения задач, оценка их выполнения (ОК2).

Инструктирует и контролирует выполнение заданий, обсуждает правильность ответов, отвечает на вопросы студентов.

Выполняют задания, слушают правильные ответы после выполнения, вносят коррективы, задают вопросы.

Физика 11 Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы А. Кирик стр. 135 № 4,5 средний уровень; стр. 136 № 3,4 достаточный уровень

Предварительный контроль новых знаний

10




Оценка эффективности занятия и выявление недостатков в новых знаниях.

Инструктирует и проводит контроль.

Устно отвечают на вопросы.

Вопросы для предварительного контроля знаний.

Приложение 3.

С. р.

Итоговый контроль. Взаимопроверка

10

Закрепление материала, формирование умения делать выводы, обобщать.



Формирование умения работать в команде (ОК6). Контроль усвоения знаний и умений учащихся.

Контролирует ход работы.



Контролирует взаимопроверку, поясняет критерии оценки.

Работают в малых группах, решают задачи по образцу (письменно).


Предоставляют выполненное задание, сопоставляют ответы с эталонами, выставляют оценки.


Контролирующий материал.

Приложение 4.


Слайд презентации с эталонами ответов и критериями отметки.

Подведение итогов занятия

2

Развитие эмоциональной устойчивости, дисциплинированности, объективности оценки своих действий, умения работать в коллективе и команде (ОК6).

Оценивает работу группы в целом. Объявляет оценки, мотивирует студентов, выделяет наиболее подготовленных.


Слушают, участвуют в обсуждении, задают вопросы.

Журнал группы.



Задание для самостоятельной внеаудиторной работы студентов

2

Определить объем информации для самостоятельной работы студента, обратить внимание на значимые моменты.


Дает задание для самостоятельной внеаудиторной работы студентов, инструктирует о правильности выполнения, критериях оценивания.

Записывают задание.

Слайд презентации с домашним заданием.

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ

План изложения учебного материала по теме:


  1. Естественная радиоактивность. История открытия (доклад с презентацией)

  2. Радиоактивный распад

  3. Закон радиоактивного распада

  4. Изотопы (доклад с презентацией)

  5. Биологическое действие радиоактивных излучений


Естественная радиоактивность.

История открытия (доклад с презентацией)

История радиоактивности началась с того, как в 1896 году А. Беккерель занимался люминесценцией и исследованием рентгеновских лучей.

Беккерелю пришла в голову мысль: не сопровождается ли всякая люминесценция рентгеновскими лучами? Для проверки своей догадки он случайно взял одну из солей урана, фосфоресцирующего жёлто-зелёным светом. Осветив её солнечным светом, он завернул соль в чёрную бумагу и положил в тёмном шкафу на фотопластинку, тоже завёрнутую в чёрную бумагу. Через некоторое время, проявив пластинку, Беккерель действительно увидел изображение куска соли. Но люминесцентное излучение не могло пройти через чёрную бумагу, и только рентгеновские лучи могли в этих условиях засветить пластинку. Беккерель повторил опыт несколько раз и с одинаковым успехом. В конце февраля 1896 г. на заседании Французской Академии наук он сделал сообщение о рентгеновском излучении фосфоресцирующих веществ.

Через некоторое время в лаборатории Беккереля была случайно проявлена не облучённая Солнцем пластинка, на которой лежала урановая соль. Она, естественно, не фосфоресцировала, но отпечаток на пластинке получился! Тогда Беккерель стал испытывать разные соли урана (в том числе годами лежащие в темноте). Пластинка неизменно засвечивается. Поместив между солью и пластинкой металлический крестик, Беккерель получил слабые контуры крестика на пластинке. Тогда стало ясно, что открыты новые лучи, не являющиеся рентгеновскими.

Беккерель установил, что интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате и совершенно не зависит от того, в какие соединения он входит. То есть это свойство присуще не соединениям, а химическому элементу — урану.

Своим открытием Беккерель делится с учёными, с которыми он сотрудничал. В 1898 г. Мария Кюри и Пьер Кюри обнаружили радиоактивность тория, позднее ими были открыты радиоактивные элементы полоний и радий.


Радиоактивный распад -

(от лат. radius «луч» и āctīvus «действенный») — спонтанное изменение состава нестабильных атомных ядер (заряда Z, массового числа A) путём испускания элементарных частиц или ядерных фрагментов. Процесс радиоактивного распада также называют радиоакти́вностью, а соответствующие элементы радиоактивными. Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра.

Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером, большим 82 (то есть начиная с висмута), и некоторые более лёгкие элементы (прометий и технеций не имеют стабильных изотопов, а у некоторых элементов, например индия, калия или кальция, одни природные изотопы стабильны, другие же радиоактивны).

Естественная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе.

Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции.

Рис. 1

Энергетические спектры α-частиц и γ-квантов, излучаемых радиоактивными ядрами, прерывистые («дискретные»), а спектр β-частиц — непрерывный.

Распад, сопровождающийся испусканием альфа-частиц, назвали альфа-распадом; распад, сопровождающийся испусканием бета-частиц, был назван бета-распадом (в настоящее время известно, что существуют типы бета-распада без испускания бета-частиц, однако бета-распад всегда сопровождается испусканием нейтрино или антинейтрино). Термин «гамма-распад» применяется редко; испускание ядром гамма-квантов называют обычно изомерным переходом. Гамма-излучение часто сопровождает другие типы распада.

В настоящее время, кроме альфа-, бета- и гамма-распадов, обнаружены распады с эмиссией нейтрона, протона (а также двух протонов), кластерная радиоактивность, спонтанное деление. Электронный захват, позитронный распад (или -распад), а также двойной бета-распад (и его виды) обычно считаются различными типами бета-распада.

Некоторые изотопы могут испытывать одновременно два или более видов распада. Например, висмут-212 распадается с вероятностью 64 % в таллий-208 (посредством альфа-распада) и с вероятностью 36 % в полоний-212 (посредством бета-распада).

Образовавшееся в результате радиоактивного распада дочернее ядро иногда оказывается также радиоактивным и через некоторое время тоже распадается. Процесс радиоактивного распада будет происходить до тех пор, пока не появится стабильное, то есть нерадиоактивное ядро, а последовательность возникающих при этом нуклидов называется радиоактивным рядом. В частности, для радиоактивных рядов, начинающихся с урана-238, урана-235 и тория-232, конечными (стабильными) нуклидами являются соответственно свинец-206, свинец-207 и свинец-208.



Закон радиоактивного распада

В любом образце радиоактивного вещества содержится огромное число радиоактивных атомов. Так как радиоактивный распад имеет случайный характер и не зависит от внешних условий, то закон убывания количества N(t) нераспавшихся к данному моменту времени t ядер может служить важной статистической характеристикой процесса радиоактивного распада.

Пусть за малый промежуток времени Δt количество нераспавшихся ядер N(t) изменилось, где N0 – начальное число радиоактивных ядер при t = 0. Время τ называют средним временем жизни радиоактивного ядра.


Для практического использования закон радиоактивного распада удобно записать в виде:

N(t) = N0 · 2–t/T

Величина T называется периодом полураспада. За время T распадается половина первоначального количества радиоактивных ядер.


Рис. 2 Иллюстрирует закон радиоактивного распада.



Изотопы (доклад с презентацией)

ИЗОТОПЫ - разновидности атомов химического элемента, имеющие одинаковое число протонов, но разное число нейтронов в ядре. У изотопов данного элемента одинаковый атомный номер (равный числу протонов) и почти одинаковые химические свойства, но разные массовые числа (определяемые числом протонов и нейтронов) и немного различающиеся физические свойства. Изотопы были открыты независимо Б.Болтвудом в 1906 и Г.Мак-Коем и В.Россом в 1907 при изучении радиоактивности тяжелых элементов, а термин «изотоп» предложил английский химик Ф.Содди в 1910. Слово образовано из двух греческих слов, означающих «одинаковый» (isos) и «место» (topos), т.к. данные разновидности атомов каждого элемента занимают одно и то же место в периодической системе элементов Менделеева. Изотопы обозначают по-разному. Например, изотоп углерода, содержащий 6 протонов и 6 нейтронов, можно представить одним из следующих способов: углерод-12, С-12, 12С, где 12 – массовое число. Иногда указывают также число протонов, например 126С.

Различают стабильные изотопы, которые существуют в неизменном виде неопределенно долго, и нестабильные (радиоизотопы), которые со временем распадаются. Стабильные изотопы открыл в 1919 английский физик Ф.Астон с помощью созданного им масс-спектрографа. Радиоизотопы многих элементов получены искусственным путем в ядерных реакторах. Из первых 103 химических элементов 18 представлены только радиоизотопами. 20 элементов не имеют изотопов, т.е. представлены стабильными атомами одного типа. У остальных 65 элементов существует по два и более стабильных изотопов. Атомные массы элементов в периодической системе – это средние массовые числа природных смесей изотопов. Изотопный состав природных элементов практически постоянен. Так, у природного углерода два стабильных изотопа, 12С и 13С, и соотношение между ними равно 98,89:1,11.

Радиоизотопы широко применяются в научных исследованиях в качестве изотопных индикаторов (меток) и в самых разных областях науки и техники в качестве источников радиоактивных излучений. Они используются в медицине (диагностика, лучевая терапия).


Биологическое действие радиоактивных излучений

Интересным применением радиоактивности является метод датирования археологических и геологических находок по концентрации радиоактивных изотопов. Наиболее часто используется радиоуглеродный метод датирования. Нестабильный изотоп углерода возникает в атмосфере вследствие ядерных реакций, вызываемых космическими лучами. Небольшой процент этого изотопа содержится в воздухе наряду с обычным стабильным изотопом Растения и другие организмы потребляют углерод из воздуха, и в них накапливаются оба изотопа в той же пропорции, как и в воздухе. После гибели растений они перестают потреблять углерод и нестабильный изотоп в результате β-распада постепенно превращается в азот с периодом полураспада 5730 лет. Путем точного измерения относительной концентрации радиоактивного углерода в останках древних организмов можно определить время их гибели.

Радиоактивное излучение всех видов (альфа, бета, гамма, нейтроны), а также электромагнитная радиация (рентгеновское излучение) оказывают очень сильное биологическое воздействие на живые организмы, которое заключается в процессах возбуждения и ионизации атомов и молекул, входящих в состав живых клеток. Под действием ионизирующей радиации разрушаются сложные молекулы и клеточные структуры, что приводит к лучевому поражению организма. Поэтому при работе с любым источником радиации необходимо принимать все меры по радиационной защите людей, которые могут попасть в зону действия излучения.

Однако человек может подвергаться действию ионизирующей радиации и в бытовых условиях. Серьезную опасность для здоровья человека может представлять инертный, бесцветный, радиоактивный газ радон Как видно из схемы, изображенной на рис. 6.7.5, радон является продуктом α-распада радия и имеет период полураспада T = 3,82 сут. Радий в небольших количествах содержится в почве, в камнях, в различных строительных конструкциях. Несмотря на сравнительно небольшое время жизни, концентрация радона непрерывно восполняется за счет новых распадов ядер радия, поэтому радон может накапливаться в закрытых помещениях. Попадая в легкие, радон испускает α-частицы и превращается в полоний который не является химически инертным веществом. Далее следует цепь радиоактивных превращений серии урана (рис. 6.7.5). По данным Американской комиссии радиационной безопасности и контроля, человек в среднем получает 55 % ионизирующей радиации за счет радона и только 11 % за счет медицинских обслуживаний. Вклад космических лучей составляет примерно 8 %. Общая доза облучения, которую получает человек за жизнь, во много раз меньше предельно допустимой дозы (ПДД), которая устанавливается для людей некоторых профессий, подвергающихся дополнительному облучению ионизирующей радиацией.





ПРИЛОЖЕНИЕ №1

КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ ПО ПРЕДЫДУЩЕЙ ТЕМЕ (устно)

«Давление света. Химическое действие света. Корпускулярно-волновая теория света. Модель атома Резерфорда»

Студенту предлагается дать развернутый ответ на каждый из следующих пунктов:

1. Роль светового давления в различных явлениях космического масштаба

2. Давление света

3. Химическое действие света

4. Фотография

5. Из истории фотографии (доклад)

6. Камера-обскура



Эталоны ответов

1. Роль светового давления в различных явлениях космического масштаба

В 1873 г. Максвелл, исходя из представлений об электромагнитной природе света, пришел к выводу: свет должен оказывать давление на препятствия.

Предсказанное Максвеллом существование светового давления было экспериментально подтверждено Лебедевым, который в 1900 г. измерил давление света на твердые тела, используя чувствительные крутильные весы. Оно оказалось чрезвычайно малым, =4*10-?6Па.

Тем не менее, световое давление сыграло большую роль в развитии физики, особенно такого его важного раздела, как теория электромагнитного поля.

Студент демонстрируют микродоклад  «Роль светового давления в различных явлениях космического масштаба»

2. Давление света

С какой силой свет давит на предметы, которые он освещает? Почему мы не чувствуем эту силу? Как её можно применить? За счёт чего возникает давление света? В этой статье вы найдёте ответы на эти вопросы.

Учёные в различных случаях описывают свет двумя разными моделями. При распространении свет представляют как электромагнитную волну, а при взаимодействии с предметами – как маленькие частицы (корпускулы). Эти частицы назвали фотонами. Различные интерпретации света назвали корпускулярно-волновым дуализмом. Это значит, что, если мы хотим описать как свет распространяется в пространстве (например, опыт Юнга с интерференцией света), то мы считаем свет электромагнитной волной. Но, если мы хотим описать взаимодействие света с веществом (например, внешний фотоэффект), то мы считаем свет потоком корпускул, а точнее фотонов.

А теперь представьте такую ситуацию: мячик для пинг-понга бросают сначала в бетонную стену, затем в стену, покрытую очень липким веществом. В первом случае мяч отскочит от стены почти с такой же скоростью, с какой об неё ударился, а во втором случае – прилипнет к стене. В каком из этих случаев стена «оттолкнёт» мячик с большей силой? Естественно, когда стена будет бетонной. Ведь в этом случае она не только должна остановить мячик, но и «запустить» его назад. Так как сила действия равна силе противодействия, то и мячик будет на бетонную стену действовать сильнее, чем на липкую.

Теперь проведём небольшой мысленный опыт. Представим перекладину, которая сможет вращаться вокруг вертикальной оси в горизонтальной плоскости (смотрите рисунок). На неё по бокам повесим две круглые пластины. Одна – бетонная, вторая – липкая. Бросим одновременно в эти пластины по мячику. Так как силы удара будут разные для пластин, перекладина начнёт вращаться вокруг вертикальной оси. По её скорости вращения и по веществу пластин можно будет судить о величине сил удара. Так же поступал и великий учёный П.Н. Лебедев в своём реальном эксперименте.

Студент демонстрируют микродоклад «Опыты Лебедева по определению светового давления».

Только вместо мячиков он использовал свет (при взаимодействии с веществом свет описывают как поток фотонов), вместо перекладины – очень лёгкое серебряное коромысло, вместо бетонной пластины – очень лёгкое зеркальное крылышко, а вместо липкой пластины – очень лёгкое матовое крылышко. Зеркальное крылышко отталкивало назад свет, а матовое – просто его останавливало. Зная коэффициенты отражения для двух поверхностей и скорость вращения коромысла, Лебедев оценил давление света. Давление света можно рассчитать по формуле:

где J – интенсивность света,  r – коэффициент отражения светас – скорость света в вакууме. Для зеркальных поверхностей r = 1, при полном поглощении (для абсолютно черного тела) r = 0. 

Заметить в обычных условиях давление света невозможно, потому что оно слишком мало. Так, сила, с которой свет Солнца действует на всю освещаемую поверхность нашей планеты, в десять тысяч миллиардов раз меньше силы, с которой Солнце притягивает к себе Землю. Свет давит на нашу планету с силой тяжести 60000 тонн. Давление света на Землю (сила, приходящаяся на 1 метр квадратный в системе СИ) – одна миллионная Паскаля. Для сравнения, давление атмосферное = 101000 Паскаль.

Вы скажете: «Зачем тогда вообще измерять настолько малые величины? Как давление света можно применить?». С теоретической точки зрения факт существования давления света является доказательством истинности некоторых утверждений электромагнитной теории света, а также подтверждает существование релятивистской массы света. А вот применение давления света можно найти в космических перелётах. Оказывается, если космический корабль с солнечным парусом начнёт своё путешествие от нашей планеты, то за несколько месяцев он достигнет Марса и Юпитера. И всё это только за счёт Солнца. Для этого потребуется солнечный парус, квадратный метр площади которого должен весить меньше 1 грамма. Его общая площадь должна быть около 1 км квадратного. Тогда у паруса будет ускорение 1 мм на секунду в квадрате. Оно мало, но за полгода скорость паруса достигнет скорости Вояджера-1, а это 17 км/сек.

Таким образом, единственной проблемой применения солнечных парусов в качестве бесплатного космического транспорта является его большие размеры и маленькая масса. Нужны новые материалы, способные  решить эту проблему. Если вместо света Солнца использовать свет искусственных мощных лазеров, можно достигнуть ещё больших скоростей паруса при больших значениях его массы. Именно поэтому солнечные паруса рассматриваются учёными как лучшее средство для путешествий в космосе.


3. Химическое действие света

Любое превращение молекул есть химический процесс. Химические

процессы, протекающие под действием видимого света и ультрафиолетовых

лучей, называются фотохимическими реакциями. Световой энергии достаточно для расщепления многих молекул. В этом проявляется химическое действие света.

К фотохимическим реакциям относятся: фотосинтез углеводов в

растениях, распад бромистого серебра на светочувствительном слое

фотопластинки, взаимодействие хлора с водородом на свету с образованием HCl и многое другое. Выцветание тканей на солнце и образование загара (потемнение кожи человека под воздействием ультрафиолетовых лучей) – это тоже примеры химического действия света.

Процесс фотосинтеза

Важнейшие химические реакции под действием света и солнца происходят во многих микроорганизмах, траве, зеленых листьях деревьев и растений, дающих нам пищу и кислород для дыхания. Листья поглощают из воздуха углекислый газ и расщепляют его молекулы на составные части: углерод и кислород. Происходит это в молекулах хлорофилла под действием красных лучей солнечного спектра. Этот процесс называется фотосинтезом. Хлорофилл – зеленый пигмент, сосредоточенный в хлоропластах и находящийся в непрочном состоянии с белковыми веществами. Наличие хлорофилла является необходимым условием фотосинтеза, т.е. создания органического вещества из углекислоты и воды при участии солнечного света. Эти богатые энергией органические вещества служат пищей для всех других организмов и обеспечивают существование на Земле всего органического мира. В результате фотосинтетической деятельности растений в прошлые геологические эпохи в недрах и на поверхности Земли накопились громадные запасы восстановленного углерода и органических продуктов в виде каменного угля, нефти, горючих газов, сланцев, торфа, а атмосфера обогатилась кислородом. Фотосинтез может протекать только под действием света определенного спектрального состава.

В изучении строения и значения хлорофилла видное место занимают работы великого русского ученого К. А. Тимирязева. Механизм фотосинтеза еще не выяснен до конца.


4. Фотография

Химическое действие света лежит в основе фотографии. Слово «фотография» происходит от греческого «фото» – свет, «графо» – рисую, пишу.

Фотография – рисование светом, светопись – была открыта не сразу и не одним человеком. В это изобретение вложен труд ученых многих поколений разных стран мира. Люди давно стремились найти способ получения изображений, который не требовал бы долгого и утомительного труда художника. Некоторые предпосылки для этого существовали уже в отдаленные времена.


5. Студент демонстрируют микродоклад «Из истории фотографии»


6.Камера-обскура

С незапамятных времен, например, было замечено, что луч солнца, проникая сквозь небольшое отверстие в темное помещение, оставляет на плоскости световой рисунок предметов внешнего мира. Предметы изображаются в точных пропорциях и цветах, но в уменьшенных, по сравнению с натурой, размерах и в перевернутом виде. Это свойство темной комнаты (или камеры-обскуры) было известно еще древнегреческому мыслителю Аристотелю, жившему в IV веке до нашей эры. Принцип работы камеры-обскуры описал в своих трудах выдающийся итальянский ученый и художник эпохи Возрождения Леонардо да Винчи.

Пришло время, когда камерой-обскурой стали называть ящик с двояковыпуклой линзой в передней стенке и полупрозрачной бумагой или матовым стеклом в задней стенке. Такой прибор надежно служил для механической зарисовки предметов внешнего мира. Перевернутое изображение достаточно было с помощью зеркала поставить прямо и обвести карандашом на листе бумаги.

В середине XVIII века в России, например, имела распространение камера-обскура, носившая название «махина для снимания першпектив», сделанная в виде походной палатки. С ее помощью были документально запечатлены виды Петербурга, Петергофа, Кронштадта и других русских городов. Это была «фотография до фотографии». Труд рисовальщика был упрощен. Но люди думали над тем, чтобы полностью механизировать процесс рисования, научиться не только фокусировать «световой рисунок» в камере-обскуре, но и надежно закреплять его на плоскости химическим путем.

Однако, если в оптике предпосылки для изобретения светописи сложились много веков назад, то в химии они стали возможными только в XVIII веке, когда химия как наука достигла достаточного развития.


Критерии оценки:

Оценка «5» - на поставленный вопрос студент дал полный развернутый ответ и ответил на дополнительный вопрос;

Оценка «4» - на поставленный вопрос студент дал полный развернутый ответ, но не ответил на дополнительный вопрос;

Оценка «3» - на поставленный вопрос студент дал неполный ответ и не смог ответить на дополнительный вопрос;

Оценка «2» - не ответил на поставленный вопрос.



ПРИЛОЖЕНИЕ №2

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ И СИСТЕМАТИЗАЦИИ НОВЫХ ЗНАНИЙ (письменно, не оценивается)


Физика-11. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы [Текст] / Л. А. Кирик ; Харьков: «Гимназия», 2001. – 191 с., (стр. 135 №1-6 начальный уровень (устно); стр. 136 № 3,4,5 достаточный уровень)







Достаточный уровень

Эталоны ответов к заданиям для закрепления и систематизации





ПРИЛОЖЕНИЕ № 3

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

(Устно, не оценивается. Эталоны ответов к вопросам для предварительного контроля знаний содержатся в исходном материале)

1 вариант


1. Кто из перечисленных ученых назвал явление самопроизвольного излучения радиоактивностью?

А. Супруги Кюри

В. Резерфорд

С. Беккерель


2. Бетта-лучи представляют собой….

А. поток электронов

В. поток ядер гелия

С. электромагнитные волны


3. В результате альфа- распада элемент смещается

А. на одну клетку к концу периодической системы

В. на две клетки к началу периодической системы

С. на одну клетку к началу периодической системы


4. Время, в течение которого распадается половина радиоактивных атомов, называется…

А.временем распада

В.периодом полураспада

С. периодом распада


5. Имеется 109 атомов радиоактивного изотопа йода 53128I, период его полураспада25мин. Какое примерно количество ядер изотопа останется нераспавшимся через 50 мин?

А. 5*108

В. 109

С. 2,5*108


2 вариант


1. Кто из перечисленных ниже ученых является первооткрывателем радиоактивности?

А. Супруги Кюри

В. Резерфорд

С. Беккерель


2. Гамма - лучи представляют собой…

А. поток электронов

В. поток ядер гелия

С. электромагнитные волны


3. В результате бетта - распада элемент смещается

А. на одну клетку к концу периодической системы

В. на две клетки к началу периодической системы

С. на одну клетку к началу периодической системы


4. Какое из перечисленных ниже выражений соответствует закону радиоактивного распада.

А.N=N0*2-t/T

В. N=N0/2

С. N=N02-T


5.Имеется 109 атомов радиоактивного изотопа цезия 55137Cs, период его полураспада 26 лет. Какое примерно количество ядер изотопа останется нераспавшимся через 52 года?

А. 5*108

В. 109

С. 2,5*108


Эталоны ответов: 1 вариант 1А, 2А , 3В, 4С, 5С

2 вариант 1С, 2С, 3А, 4А, 5С




ПРИЛОЖЕНИЕ №4

КОНТРОЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ (письменно)


1. К началу радиоактивного распада имели 1г радия А. Через сколько минут его останется 0,125г, если его период полураспада равен 3 минуты?


2. Период полураспада радиоактивного вещества равен 1 час. Через сколько часов его количество уменьшится в 10 раз?


3.Имелось некоторое количество радиоактивного радона. Количество радона уменьшилось в 8 раз за 11,4 дня. Каков период полураспада радона?

4.Какие силы действуют между нуклонами в атомных ядрах и какими свойствами они обладают?



Эталоны ответов к заданиям контролирующего материала:

Номер задания

1

2

3

4

ответы

9минут

1\lg2=3,322ч

3,8 дня

ядерные



Критерии оценки:

2 правильных ответа – «3» балла;

3 правильных ответа – «4» балла;

4 правильных ответа – «5» баллов;





ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Цель: Определить объем информации для самостоятельной работы студента, обратить внимание на значимые моменты.


Время для выполнения задания: 45 минут.

Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Соцкий, Физика. 11 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений (с приложением на электронном носителе). Базовый и профильный уровни - М.: Просвещение, 2011 г., с. 299-305, 324-327, с.270 упр. 14 (2,3), параграфы 83-86 прочитать, конспект выучить. Подготовить сообщение по теме: «Применение радиоактивных излучений в медицине» и др. (по желанию студента).

Критерии оценки:

  • студент выучил конспект – «3» балла;

  • студент прочитал параграфы и выучил конспект, не ответил на дополнительный вопрос по теме – «4» балла;

  • студент выучил конспект, владеет информацией из учебника, ответил на дополнительный вопрос по теме – «5» баллов.

  • Студент подготовил сообщение, соответствующий требованиям, ответил на дополнительный вопрос - «5» баллов.

  • Студент решил задачу, ответил на дополнительный вопрос - «5» баллов.

Эталон решения задачи


ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ СООБЩЕНИЯ


1. Сообщение оформляется на компьютере, сдается преподавателю в мультифоре.

2. Шрифт Times New Roman, 14 пт, межстрочный интервал – одинарный, поля по 1,5 см справа и слева, текст выравниваются по ширине, заголовок – посредине. Ф.И. автора – по правому краю.

3. Объем сообщения – 2-3 страницы формата А4; время выступления – не более 5 минут.

4. В сообщении не выделяются главы; недопустимы орфографические ошибки, опечатки, записи и исправления ручкой или карандашом.

5. В конце сообщения указывается список информационных источников.

6. Сообщение может сопровождаться мультимедийной презентацией (по желанию автора).



Например,

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ


Иванов Максим, студент 219 группы

отделения Сестринское дело


Существуют различные типы машин, которые реализуют в своей работе превращение одного вида энергии в другой. Тепловой двигатель – устройство, превращающее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию….

Информационные источники:

  1. Применение двигателей внутреннего сгорания [Электронный ресурс]/ nsportal// Режим доступа: http://nsportal.ru/shkola/mezhdistsiplinarnoe-obobshchenie/library/2011/12/07/ultrazvuk-i-ego-primenenie-v-meditsine

  2. Устройство двигателя внутреннего сгорания [Электронный ресурс]/ rasteniya-lecarstvennie// Режим доступа: http://www.rasteniya-lecarstvennie.ru/20218-primenenie-ultrazvuka-v-medicine-i-tehnike-kratko.html

  3. Физика вокруг нас – неизвестное об известном [Электронный ресурс]/ physicsaroundus.weebly// Режим доступа: http://physicsaroundus.weebly.com/1059108311001090108810721079107410911082.html

!!! Определите самостоятельно, соответствует ли Ваше сообщение требованиям к оформлению. Для этого внимательно прочтите их и подчеркните каждое выполненное требование. Проведите коррекцию работы по тем требованиям, которые не выполнены.






СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



  1. Наука [Электронный ресурс]/ Light-fizika // Режим доступа http://light-fizika.ru/index.php/11-klass?layout=edit&id=185

  2. Спектральный анализ [Электронный ресурс]/ Lektsii. // Режим доступа https://www.13min.ru/nauka/spektralnyj-analiz-vidy-spektralnogo-analiza/

  3. Физика. 11 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. учреждений с прил. на электрон. носителе: базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. - 20-е изд. - М. : Просвещение, 2011. – 399 с.

  4. Физика. Задачник. 10-11 кл. [Текст]: пособие для общеобразоват. Учреждений / А. П. Рымкевич. – 9-е изд., стереотип. – М. : Дрофа, 2005. – 188, [4] с.




Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!