Курс лекционных демонстраций по физике для школьников 9

Приложение.
Содержание
научно-популярные лекции для школьников 9 - 11 классов
с демонстрацией физических экспериментов
на 2014 - 2015 учебный год
На физическом факультете Томского государственного университета есть
уникальная коллекция, которая позволяет показывать около тысячи демонстрационных
опытов по физике. Из этого количества мы выбираем для школьной аудитории примерно
300 демонстраций по фундаментальным явлениям физики и их приложениям, которые
перекрывают все разделы школьной физики. Школы не располагают таким арсеналом
физических демонстраций, и наши лекции предоставляют ученикам порой единственную
возможность наблюдать и понять уникальные классические опыты. Расписание и
тематика лекций составлены с учетом пожелания учителей. Содержание лекций иногда
дается шире школьной программы, но в основном предназначено для повторения и
закрепления материала, пройденного в школе. Лекции нацелены, прежде всего, на
объяснения демонстрируемых явлений и практически не содержат формул.
9 класс
9-1
Мир движения. (Кинематика и динамика материальной точки)
Кинематика. Галилей. Опыты на наклонной плоскости. Рождение экспериментальной
физики. Падение тел. От выстрела пушки до полета к кометам.
Динамика. Законы Ньютона. Сила. Импульс тела.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
9-2
Законы сохранения в механике.
Кинематика и динамика. Силы трения.
Закон сохранения энергии. Задача с конусом, катящимся вверх.
О проектах вечных двигателей.
Закон сохранения импульса. Удар шаров.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
9-3
Мир гармоники. (Механические колебания и волны).
Колебания периодические. Гармонические колебания. Математический и пружинный
маятники. Колебания собственные, вынужденные, параметрические.
Волны поперечные и продольные. О музыкальных инструментах. Гармоники и спектр.
Сложение колебаний. Резонанс. Поющие бокалы. Стеклянная гармоника.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
9-4
Укрощение молнии. (Постоянный ток и магнитное поле).
Великолепная пятерка: Кулон. Вольта. Ампер. Эрстед. Фарадей.
Демонстрации их опытов. От электростатической пляски до электрического двигателя.
Зачем Земле магнитное поле? Перевернется ли магнитный полюс?
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
9-5
Геометрическая оптика.
Какие бывают зеркала. Калейдоскоп.
Можно ли добежать до радуги. Миражи и призраки.
Законы отражения и преломления света. Линзы. Сколько граней у бриллианта.
Как работает линза Френеля. Волоконная оптика.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
9-6
Волновая оптика
Камера обскура. Фотоаппарат.
Демонстрация дисперсия света на призмах из крона, флинта и кварца.
Интерференция в тонких пленках. Кольца Ньютона. Мыльные пленки.
Демонстрации цветных картин с интерферометром Майкельсона.
Дифракция. Схема Юнга. Демонстрация спектров с помощью дифракционных решеток.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
10 класс
10-1
Мир движения. (Кинематика и динамика).
Кинематика. Галилей. Падение тел. Опыты с наклонной плоскостью.
От выстрела пушки до полета к кометам.
Динамика. Законы Ньютона. Фундаментальные силы в природе и закон всемирного
тяготения. Опыты Кавендиша и современные измерения гравитационной постоянной.
Кинематика вращательного движения.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
10-2
Законы сохранения в механике.
Зачем нам нужен мощный автомобиль? Силы сухого и вязкого трения.
Закон сохранения механической энергии. Модели вечных двигателей.
Закон сохранения импульса. Удар шаров. Опыты на скамье с воздушной подушкой.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
10-3
Красота вращающегося мира. (Динамика твердого тела.)
Удивительный мир вращательного движения - от атома до галактики.
Закон сохранения момента импульса. Опыты с гироскопом на скамье Жуковского.
Волчки. Мертвая петля. Гироскопы. О действии силы Кориолиса на вращающейся Земле.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
10-4
Основы молекулярной физики.
Газовые законы. Уравнение состояния.
Демонстрация броуновского движения.
Статистические закономерности. Демонстрация распределения Гаусса на механической
модели. Явления переноса. Демонстрация диффузии водорода и углекислого газа.
Сравнение теплопроводности у металлов.
Демонстрация опытов по поверхностному натяжению жидкостей.
Смачивание. Капиллярные явления.
Аморфные и кристаллические твердые тела. Графен.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
10-5
Размышления о силе огня. (Законы термодинамики)
Газовые законы. Джеймс Уатт и его машина. Тепловая машина Ползунова. Карно создатель термодинамики. Адиабатический процесс. 1-е и 2-е начала термодинамики.
Идеи вечных двигателей и тепловая смерть вселенной. Опыты Тревельяна.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
10-6
Электростатическое поле.
Весы Кулона. Электризация тел трением. Опыты с электрометрами Брауна. Лейденская
банка. Генератор Ван де Граафа. Колесо Франклина. Электрический диполь.
Конденсатор. Молния в облаках.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
11 класс
11-1
Постоянный электрический ток.
Вольта и его элемент. Кажущаяся простота закона Ома.
Катодные лучи и демонстрация их отклонения магнитным полем.
Токи в электролитах. Подвижность ионов.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
11-2
Магнитное поле и электромагнитная индукция.
Открытие Эрстеда. Ампер и его гипотеза о молекулярных токах. Открытие Фарадеем
электромагнитной индукции. Униполярный двигатель Фарадея. Магнетики. Магнитная
левитация. Биттеровский магнит и шнобелевская премия.
Магнитное поле Земли и перемещение магнитного полюса.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
11-3
Электрические колебания и электромагнитные волны.
Шкала электромагнитных волн. Емкость и индуктивность в цепях постоянного тока.
Колебательный контур. Открытый вибратор. Электромагнитная волна. Максвелл, Герц,
Тесла. Резонансный трансформатор Тесла. Попов и Маркони.
Схема простейшего детекторного приемника.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
11-4
Свет и цвет в природе. (Дисперсия. Интерференция. Дифракция)
Можно ли добежать до радуги. Миражи и призраки. Гало.
Дисперсия света на призмах из различных материалов. Как "работает" волоконная оптика.
Сколько граней у бриллианта. Преодоление аберрации. Демонстрация опытов в белом
свете на интерферометре Майкельсона. Интерференция поляризованных лучей.
Дифракция. Схема Юнга. Дифракционные решетки и демонстрации линейчатых спектров
в видимом диапазоне. О фраунгоферовых линиях в солнечном спектре.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
11-5
Этот необычный квантовый мир. (Квантовая оптика)
Спектр атомов водорода. Постулаты Бора. Макс Планк.
О работах Столетова А.Г. и демонстрация законов фотоэффекта.
Формула Эйнштейна для фотоэффекта. Демонстрация красной границы.
Дифракция рентгеновских лучей. Люминесценция и фосфоресценция.
О теории индуцированного излучения по Эйнштейну.
Лазеры. История создания, типы лазеров и их возможности.
Презентация материала с видиофрагментами и 15 натурных демонстраций.
Рекомендации для домашних экспериментов.
Составил:
Заведующий физкабинетом ТГУ
доц. Михайличенко Ю.П.
mup@phys.tsu.ru
12 октября 2014 г.