Физика сабақтарында цифрлық білім беру ресурстарын пайдалану. Фотоэффект.

Мадиярова Ч.А.,

Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ колледжінің оқытушысы

Физика сабағында цифрлық білім беру ресурстарын пайдалану:

«Фотоэффект. Фотоэффектіні қолдану».

Аннотация

Физика сабағында цифрлық білім беру ресурстарын пайдаланудың ерекшелігі-бұл білімалушыларға өз бетімен немесе бірлескен түрде шығармашылық жұмыспен шұғылдануға, ізденуге, өз жұмысының нәтижесін көріп, өз өзіне сын көзбен қарауына мүмкіндік береді. Ол үшін оқытушы өткізетін сабағында білімалушының сабаққа деген қызығушылығын арттырып, бүгінгі заман талабына сай білім беруі керек. Бұл оқытушыдан шығармашылық ізденісті талап етеді.

Физика сабағында цифрлық білім беру ресурстарын пайдаланудың тиімділігі білімалушылардың еркін ойлауына мүмкіндік береді, дүниетанымын дамытады, шығармашылық белсенділігін арттырады, ұжымдық іс әрекетке тәрбиелейді, жан жақты ізденушілігін арттырады. Білімалушыларды ұқыптылыққа, нақтылыққа, берілген тапсырмалардың нәтижелі орындалуына, басты мәселеге назар аудара білуге, дұрыс шешім қабылдай алуға тәрбиелейді.

Түйінді сөздер: фотоэффект, фототок, фотоэлемент, анодтық кернеу, вольт-амперлік сипаттама, фотоэффектінің қызыл шекарасы, фотон.

Сабақтың тақырыбы: Фотоэффект. Фотоэффектіні қолдану.

Сабақтың мақсаты: Білімалушыларға фотоэффект ұғымы мен оның заңдарын меңгерту.

Сабақтың міндеттері:

Білімділік: Фотоэффект құбылысы кезінде жарық пен заттың өзара әсерлесуінің сипаты, Эйнштейн теңдеуінің мазмұнын түсіндіру және білімалушылардың ғылыми дүниетанымын қалыптастыру.

Дамытушылық: Білімалушылардың кванттық физикадағы негізгі түсініктер жөніндегі білім деңгейін тереңдету, ой өрісін дамыту.

Тәрбиелілігі: Білімалушылардың дүниетанымын кеңейту, өз бетімен тұжырым жасай білуге үйрету және білім деңгейін көрсете алуға тәрбиелеу.

Сабақтың түрі: жаңа сабақ

Сабақтың әдісі: мультимедиялық түсініктемелермен, интерактивтік тапсырмалармен жұмыс.

Сабақтың көрнекілігі: электрондық оқулық, интерактивтік тақта, слайд-фильм

Сабақтың барысы:

I. Ұйымдастыру

II. Жаңа сабақты өтуге дайындық

Жылулық сәуле шығару дегеніміз не?

Жарықтың үзілістілігі туралы Планк идеясы

Планк формуласы

III. Жаңа сабақты меңгеру

1. Фотоэффект құбылысының ашылуы.

Слайд арқылы фотоэффект құбылысын тәжірибе арқылы алғаш зерттеп, заңдылықтарын тағайындаған және түсіндіру жолын тапқан ғалымдар жайлы мәліметтермен танысу.

Электрондық оқулық арқылы фотоэффект құбылысының ашылуы, бұл құбылыстың өту процесін түсіндіру.

2. Фотоэффект - жарықтың әсерінен электрондардың металл бетінен ұшып шығу құбылысы

3. Фототок - ток көзінің теріс полюсімен жалғанған пластинканы жарықтандыру кезінде электр тізбегінде туындайтын ток.

4. Фотоэлемент көмегімен фототок күшінің анодтық кернеуге, катодты жарықтандыратын жарық ағынының шамасына , жарықтың спектрлік құрамына тәуелділігі зерттеледі.

5. Анодтық кернеу - анод пен катодтың арасындағы кернеу

6. Вольт-амперлік сипаттама-фототоктың анодтық кернеуге тәуелділігі

Қанығу фототогы-тұрақты жарық ағыны кезінде алуға болатын ең үлкен ток.

7. Фотоэффектінің қызыл шекарасы – әр металл үшін фотоэффект пайда болатын жарық жиілігінің ең төменгі мәні бар немесе оған сәйкес келетін ең үлкен толқын ұзындығы бар. Мысалы, мырыш үшін жарық толқынының ұзындығы (қызыл шекарасы)-0,37 мкм-ге, калий үшін 0,45 мкм-ге,натрий үшін 0,68 мкм-ге тең.

8. Фотоэффектінің негізгі заңдары: ( интерактивтік тақтадан слайд арқылы көру)

1). Қанығу фототогы осы токты тудыратын жарық ағынына пропоционал (Столетов заңы)

2). Заттардан ыршып шығатын электрондардың энергиясы фотоэффектіні тудыратын жарық жиілігіне пропорционал, ал түскен жарық ағынының қарқындылығына тәуелсіз.

3). Әрбір металл үшін фотоэффект туындайтын, фотоэффектінің қызыл немесе ұзын толқынды шекарасы деп аталатын, жарықтың максимал толқын ұзындығы (немесе минимал толқын жиілігі) болады.

4). Фотоэффект іс жүзінде инерциясыз.

9. Жарық сәулесінің екі жақтылық қасиеті – бір мезгілде әрі толқындық, әрі кванттық құрылымы бар

10. Фотондар – энергиясы мен импульсі және нөлдік тыныштық массасы бар бөлшектер ағыны

11. Фотоэффект үшін Эйнштейн теңдеуі:

12. Фотоэффектінің қызыл шекарасы

Фотоэффектінің қызыл шекарасы электронның металдан шығу жұмысына, яғни металдың химиялық табиғаты мен оның беткі күйіне тәуелді.

Фотоэлектронның ұшып шығу уақыты фотон мен металдағы электронның арасындағы энергия алмасу уақытымен анықталады. ( )

13. Фотоэффектіні техниккада қолдану. Бейне таспа арқылы көру.

- Киноның дыбысы шықты және қозғалатын бейнелерді тасымалдауға;

- Буындардың пішінін бақылауға;

- Көшедегі жарық көздерінің автоматтық қосылу және айырылуына;

- «Күн батереяларында»;

- Ұсақ заттарды автоматты түрде санауға мүмкіндік.

IY. Жаңа сабақтың меңгерілуін тексеру. Интерактивті тақта арқылы сұрақтарға жауап.

1. Фотоэффект деп қандай құбылысты айтамыз

2. Фотоэффект құбылысын кім және қашан ашты?

3. Фотоэффект құбылысы қандай құрылғының көмегімен зерттеледі?

4. Фотоэффектінің вольт-амперлік сипаттамасын түсіндіріңдер.

5. Фотоэффектінің негізгі заңдары қалай тұжырымдалады?

6. Фотоэффект туралы Эйнштейн теориясының мәні неде?

7. Эйнштейн теңдеуінің физикалық мағынасы қандай?

8. Фотоэффектінің қызыл шекарасы дегеніміз не? Ол неге тәуелді?

9. Фотоэлектрондардың жылдамдығы түсетін сәуленің жиілігімен қалай байланысқан?

10. Егер фотоэлементке толқын ұзындығы фотоэффектінің қызыл шекарасынан үлкен жарық түссе,фотоэффект құбылысы туындай ма?

Y. Жаңа сабақты бекіту

Білімалушылардың интерактивтік тақта арқылы жазылған есептер бойынша өз бетімен орындайтын жұмысы

1. Алюминий пластинаны сәулелендіру кезінде фотоэффект ең аз 1,03 ПГц жиілікте басталады. Электрондардың алюминийден шығу жұмысын табыңдар ( эВ есебімен)

2. Мыс үшін фотоэффектінің ұзын толқынды (қызыл) шекарасы 282 нм. Электрондардың мыстан шығу жұмысын табыңдар ( эВ есебімен)

3. Калий үшін фотоэффектінің қызыл шекарасын табыңдар. Калий үшін электрондардың шығу жұмысы 2,2 эВ.

4. Темірді толқын ұзындығы 200 нм жарықпен сәулелендіргенде фотоэлектрондар қандай ең жоғары кинетикалық энергияға ие болады? Темір үшін фотоэффектінің қызыл шекарасы 288 нм.

YI. Үйге тапсырма. &29,30. 9-жаттығу

YIII. Білімалушыларды сабаққа қатысу белсенділігі мен біліміне қарай бағалау.