Том 14, номер 4, 2008 ISSN 1609 - 3143
Физическое образование в вузах
Издательский Дом Московского Физического общества
Редколлегия журнала "Физическое образование в вузах" Главный редактор Крохин Олег Николаевич - академик, Московский
инженерно-физический институт (государственный университет), Физический
институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва, Россия. Гладун Анатолий Деомидович - Московский
физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный
Московской области, Россия. Гороховатский Юрий Андреевич - Российский
государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург,
Россия. Ответственный секретарь Калачев Николай Валентинович - Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия. Техническая редакция Березин Павел Дмитриевич - Физический
институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва, Россия. Издательский дом МФО, 2008 г.
Физическое образование в вузах Содержание Physics in Higher Education 3 The Concept of Entropy in Course of Physics
Глубокоуважаемые коллеги!
Понятие энтропии в курсе физики В качестве исходных положений статистической физики и термодинамики предлагается использовать формулу Больцмана, связывающую энтропию со статистическим весом состояния системы и его постулат о равновероятности микросостояний замкнутой равновесной системы. Понимание студентами физического смысла энтропии при таком подходе становится яснее, а вывод основных положений термодинамики и статистической физики существенно упрощается. Концепция подготовки студентов университетов к проведению экспериментальных физических исследований Предлагается новая модель обучения студентов университетов методам самостоятельного проведения экспериментальных физических исследований. Суть ее заключается в формировании у обучаемых обобщенных способов решения типовых познавательных задач с применением эксперимента. Типы познавательных задач выделены на основе анализа экспериментальных работ выдающихся физиков. К задаче об электрической зарядке двух шаров при их соприкосновении Рассмотрена теория совместной электрической зарядки двух шаров посредством их соприкосновения. Проанализированы два случая: во время зарядки шары поддерживаются при одинаковых потенциалах и случай, когда шары изолированы, но один предварительно заряжен до известного заряда. Приведены точное решение и решение в первом приближении по числу электрических изображений. Показано, что во втором случае уже первое приближение в количественном отношении дает результат близкий к точному во всем диапазоне изменения параметров. Физический механизм диффузии в различных средах. Механизмы процессов переноса в различных средах существенно отличаются. В настоящей работе рассматриваются процессы переноса в металлах и сплавах, и с этой целью предложены простые микроскопические модели, позволяющие наглядно описать сложное поведение электронов и ионов в металлах. Компьютерная модель демонстрации физического явления в организации субъект-субъектных отношений личностно – ориентированного развивающего обучения Основная цель статьи – поделиться опытом работы со студентами вуза, нашедшими свое место в образовательной системе высшего учебного заведения, сознательно прочувствовавшими перспективы своей будущей специальности, и в движении к специальным знаниям, приложившим немало личного труда и старания. Изучение фотоэлектрических свойств солнечной
батареи В статье приводится описание лабораторной работы по курсу общей физики, которая посвящена изучению фотоэлектрических свойств элемента солнечной батареи. Целью работы является исследование зависимостей фототока и фотоэдс вентильного фотоэлемента от длины волны падающего света. Экспериментальная проверка закона вращательного движения на упрощённом маятнике Обербека в виде гантели Рассмотрен вариант лабораторной работы по изучению динамики вращения твёрдого тела в виде гантели с изменяемым моментом инерции. За основу принято измерение времени поворота на заданный угол. Конструкция установки позволяет повысить эксплуатационную надёжность и достоверность получаемых результатов. Предложен способ вариационной обработки результатов. Измерение удельного заряда электрона по термоэлектрическому эффекту в вакуумном диоде Описан метод измерения удельного заряда электрона, основанный на той части вольтамперной характеристики, которая определяет электрический ток вакуумного диода при нагретом катоде в отсутствии внешнего источника тока. Изгибные волны в лабораторных работах по дидактике физики Для экспериментального изучения механических волн вместо волн на поверхности воды предлагается использовать изгибные волны в тонких упругих пластинках. Изучение электрооптических эффектов в жидких кристаллах в физическом практикуме общего курса физики В статье описывается работа физического практикума по изучению нелинейных электрооптических эффектов в нематических жидких кристаллах. Простая демонстрация магнитного поля тока смещения Для демонстрации магнитного поля тока смещения предлагается использовать плоский конденсатор из прямоугольных пластин, вдоль длинных сторон которых устанавливается стоячая электромагнитная волна. Индикатором магнитного поля служит виток с лампой накаливания, а электрического – люминесцентная лампа. Интерактивные компьютерные лабораторные работы по физике В статье описываются интерактивные компьютерные лабораторные работы по физике с использованием математической системы MathCAD. Лабораторные работы моделируют процессы в классической механике, электродинамике, квантовой физике. Приводятся трехмерные и двухмерные графики соответствующих физических процессов. Компьютерные лабораторные работы способствуют более глубокому пониманию физических явлений и делают физику более привлекательной для студентов. Физические основы передачи и приема информации по каналам связи Широкое внедрение информационных технологий в жизнь требует изучение физических основ обработки и передачи информации. В работе разработана методика выделения физических знаний, проиллюстрированная на этапе передачи информации, здесь же представлены разработанные и изготовленные установки, и технические устройства, наглядно демонстрирующие названные процессы. Использование сочетания натурного и виртуального экспериментов при формировании экспериментальных умений у студентов в физическом вузе Тонкие магнитные пленки – объект, удобный как для прикладных, так и для фундаментальных исследований. В статье показана возможность сочетания натурного и виртуального экспериментов для их исследования. Работа иллюстрирует возможность формирования при этом экспериментальных умений у студентов. Из опыта подготовки учителей физики на заочном отделении В статье рассказывается об опыте подготовки учителей физики на заочном отделении в Восточно-Казахстанском Государственном Университета имени С. Аманжолова Abstracts The Concept of Entropy in Course of Physic As a starting position of the statistical physics and thermodynamics, recommended for use is Boltzmann’s formula connecting the entropy with the statistical weight of the system state, as well as his postulate on the equiprobability of microstates of closed equilibrium system. It is due this approach that the students understand the physical sense of the entropy clearer and the basic equations of thermodynamics and statistical physics become to a great extent simpler to develop. The Concept of the University Student Grounding for the Experimental Physical Studies The new model of the university students’ education methods is offered for the independent undertaking different experimental physical studies. The essence of it is concluded in shaping among the trainees generalized ways of the standard cognitive problems decisions with the using of the experiment. The types of the cognitive problems are chosen on the base of the prominent physicist experimental works analysis. To a Task About Electrical Charging of Two Spheres at Their Contact
The theory joint electrical charging of two spheres by means of their contact is considered. Two cases are analyses: in time charging spheres are supported at identical potentials and case, when the spheres are isolated, but one previously is charged up to a known charge. Are given the exact decision and decision as a first approximation on number of the electrical images. Is shown, that in the second case already first approach in a quantitative sense gives result close to exact in all range of change of parameters. Physical Mechanism of Diffusion in Various Media. The mechanisms of transport processes are different in various media. In the present paper we consider the transport processes in metals and alloys. To this end we suggest some very simple microscopic models giving conceivable description of complex behavior of electrons and ions in metals. Computer Pattern of Presentation of Physical Phenomenon for Organizing the Subject-Subject Relations in the Personal Aimed Developing Training Article main objective - to share an operational experience with the students of the high school, who has found the place in educational system of a higher educational institution, meaningly experienced prospects of the future speciality, and in movement to the special knowledge which has put many of personal work and diligence. Study of Photoelectric Properties of Solar Battery The description of the laboratory work for students in the course of general physics is described. The work is developed for study photoelectric properties of the element of solar battery, i.e. to investigate the dependence of photocurrent and photo e.m.f. on wavelength of irradiating light. Dumbbell Shaped Simplified Oberbeck Pendulum for Experimental Testing of Law for Rotational Motion Modification of laboratory work on studying of rotational dynamics of a dumbbell rigid body with variable moment of inertia is considered. The experiment is based on measuring the time needed for rotation of the pendulum on a given angle. The design of the setup allows for enhanced trustworthiness of the results and operational reliability. A variation method of data analysis is proposed. The Measurement of the Specific Electronic Charge by Means of a Vacuum Diode Thermoelectric Effect The specific electronic charge measurement method based on that part of the current-voltage curve which determine the electric current through a vacuum diode with the cathode heated in absence of the external source of current is described. Bending Waves in Practical Works on Didactics of Physics The use of bending waves in thin resilient plates as a replacement for liquid surface waves in experimental study of mechanical waves has been suggested. Studying of the Electro-Optic Effects in Liquid Crystals During Practical Work in the General Course of Physics The article describes the practical work in studying the nonlinear electro-optic effects in nematic liquid crystals. Simple Demonstrations of the Bias Current Magnetic Field The use of flat capacitor made of rectangular plates with standing wave formed along the longer sides is suggested for demonstration of the bias current magnetic field. Magnetic field is visualized by the coil with incandescent lamp, electric field- by the luminescent lamp.
Interactive computer laboratory works on the physics with use of mathematical system MathCAD are described. Processes of classical mechanics, electrodynamics, quantum physics are modeled in laboratory works. Three-dimensional and two-dimensional graphs of corresponding physical processes as result of computer model are described. Computer laboratory works promote clearer understanding of the physical phenomena, and do physics more attractive to students. The Physical Bases of the Information Transfer and
Reception Using the Liaison Channels The wide introduction of the information technologies in life demands studying physical bases of the information processing and transfer. In this article the methodic of the physical knowledge allocation is developed what is illustrated on a stage of the information transfer. Also here are presented both the developed and fulfilled installations, the technical devices which evidently show us the higher named processes. Use of the Combination of Natural and Virtual Experiments at Formation of Experimental Skills of Students in the Physical Practical Work Thin magnetic a film - the object convenient both for applied, and for basic researches. In clause the opportunity of a combination of natural and virtual experiments for their research is shown. Work illustrates an opportunity of formation thus of experimental skills at students. From Experience of Preparing the Teachers of Physicists on the Correspondence Remote Education in EKSU In article is told about experience of preparing the teachers of professions “Physics” on the correspondence remote education East-Kazakhstan State Universities name S. Amanzholov.
Информация ООО «Издательский дом МФО» дистрибьютор учебной техники по физике для вузов. Учебное оборудование может использоваться в качестве лабораторной поддержки при изучении общего курса физики, спецкурсов и при проведении НИР со студентами. Самостоятельно функционирующие установки выпускаются тематическими комплектами. Циклы лабораторных работ служат для формирования у студентов инженерно-физического мышления в области классической и квантовой физики, иллюстрируют области их практического применения. Учебное оборудование позволяет проводить лабораторные занятия методом многоуровневой тематической фронтальности. В настоящее время можно купить со склада в Москве следующее оборудование: – по разделу МЕХАНИКА (комплект лабораторного оборудования –3 установки): 1. МОДЕЛЬ КОПРА – по разделу МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА (комплект лабораторного оборудования – 6 установок): 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТЫ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И – по разделу СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА (комплект лабораторного оборудования – 6 установок): 1. ИЗУЧЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСВЕЛЛА 1. ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЫ
|