|
Фильм лекционных демонстраций на CD-диске и в Сети Ростовский государственный университет Научный руководитель: Богатин Александр Соломонович, кандидат физ.-мат. наук Для сопровождения вузовских и школьных занятий по физике лекционным экспериментом создан видеофильм, содержащий несколько десятков опытов по механике, молекулярной физике, электричеству. Физика – наука экспериментальная. Решающие физические эксперименты лежат в основе изложения многих разделов общей физики. Эти эксперименты уникальны, и даже лучшие университеты, имеющие хорошо оснащенные демонстрационные физические кабинеты, не могут позволить себе постановку таких экспериментов, тем более на рядовой лекции. Традиционно на помощь лектору приходили в таких случаях учебные кинофильмы, плакаты, слайды. Смена демонстрационной техники, сокращение парка учебных кинофильмов в связи с выходом их из строя, резкое сокращение финансирования вузов лишили лекторов такой поддержки. В сложившейся ситуации на помощь пришел Интернет. В глобальной информационной сети имеются сведения о большом числе физических экспериментов, явлений, приборов как классических, так и современных. Это позволило нам сформировать электронную библиотеку физических лекционных демонстраций. Проблема показа на лекции таких демонстраций весьма существенна. Сделать это можно с помощью проекционного дисплея. Такой дисплей весьма дорог. Его цена достигает 4-5 тысяч долларов США. Современное состояние финансирования не позволяет вузам приобретать такое дорогостоящее оборудование. Физический факультет Ростовского госуниверситета (РГУ) сумел приобрести демонстрационный дисплей за счет получения гранта в конкурсе, объявленном “Институтом открытого общества” по программе Интернет. При создании библиотеки демонстрационных экспериментов полученные из Интернета видеофрагменты подвергались переработке, изменялся их видеоряд, записывался звуковой комментарий. Электронная библиотека размещена на сервере физического факультета РГУ ( http://195.250.33/) и доступна каждому пользователю сети. Наряду с этим создан CD-диск с фрагментами экспериментов.Вместе с тем на кафедре общей физики РГУ имеется накопленная за десятилетия работы своя картотека лекционных демонстраций. В ней около 800 экспериментов, которые могут быть воспроизведены на лекциях. Эти эксперименты доступны только студентам естественных факультетов РГУ и только во время лекций. Для расширения круга лиц, имеющих возможность познакомиться с этими демонстрациями, создан видеофильм, в котором воспроизведено несколько десятков наиболее интересных экспериментов по механике, молекулярной физике и электричеству . Вот несколько демонстраций из фильма.
Рис. 1 Тепловая машина . В отличие от металла, резиновая лента при нагревании укорачивается. В эксперименте осуществлен тепловой двигатель, в основе работы которого лежит это свойство резины. Вместо спиц колесо имеет резиновые ленты. При нагревании их длина уменьшается. Из-за смещения центра масс колесо начинает поворачиваться. С энергетической точки зрения это тепловой двигатель, в котором тепло преобразуется в механическую работу (рис. 1)
Рис. 2 Гроб Магомета . Эксперимент, получивший у физиков название “гроб Магомета”, является классическим экспериментом со сверхпроводниками. Образец постоянного магнита, приближаясь к сверхпроводнику под действием силы тяжести, вызывает появление в сверхпроводнике индукционных токов. Сила, действующая на магнит со стороны магнитного поля индукционного тока, направлена против силы тяжести, компенсирует ее и не дает магниту приблизиться к сверхпроводнику (рис. 2).Диамагнетизм сверхпроводника. Магнитное поле не может проникнуть внутрь сверхпроводника. Как любой диамагнетик, образец сверхпроводника, помещенный в неоднородное поле, выталкивается в область с наименьшим значением индукции. Поэтому образец сверхпроводника отталкивается от постоянного магнита. После нагрева сверхпроводника до температуры перехода в несверхпроводящее состояние сверхпроводимость и диамагнетизм исчезают. Под действием силы тяжести образец возвращается в магнитное поле. Наряду с видеофильмом создана его электронная версия, размещенная на CD-диске и на сайте физфака РГУ. Теперь видеозапись экспериментов может демонстрироваться на лекциях и уроках физики, в том числе и в школах, не имеющих своих физических кабинетов. |
| (c) АСФ России, 2001 |