q
m
протонның меншікті зарядымен салыстыру
жолымен жүргізіледі. Оны былай орындайды: бӛлшектердің тректерінің
бастапқы бӛлігіндегі радиустарын ӛлшейді және салыстырады. Лоренц күшінің
әрекетінен зарядталған бӛлшек радиусы
Ньютонның екінші заңы бойыншы
R
2
шеңбер бойымен қозғалады.
q
B
m
2
, осыдан
q
,
(2)
R
2
m
B
R
2
Сурет 12 – Магнит ӛрісінде қозғалған зарядталған бӛлшектердің тректерінің
кӛрінісі
Ал протон үшін
q
m
p
B
R
1
(3)
82
Бӛлшектердің
меншікті
зарядтарының
қатынасы
олардың
траекториясының радиустарының қатынасына кері пропорционал:
q / m
e / m
p
R
1
R
2
(4)
Бӛлшектердің трегінің қисықтық радиустарын анықтау үшін 11-суреттегі
фотосуреттің бетіне мӛлдір қағаз (калька) салып, тректерді қағазға кӛшіреді. 11-
суретте кӛрсетілгендей екі хорда сызады және олардың ортасынан п
ерпендикуляр жүргізіледі. Перпендикулярдың қиылысу нүктесі шеңбердің
центрі болып табылады, осы радиусты сызғышпен ӛлшейді.
Жұмыс барысы
1. Фотосуреттегі бӛлшектердің тректерін калькаға кӛшіріңдер.
2. Фотосуреттегі белгісіз бӛлшектердің трегінің радиусын ӛлшеңдер.
3. Фотосуреттегі протонның трегінің R радиусын ӛлшеңдер.
4. Белгісіз бӛлшек пен протонның меншікті зарядтарын салыстырыңдар.
q
m
R
1
e
R
2
m
p
5. Белгісіз бӛлшектің электр зарядының таңбасын анықтаңдар.
6. ІІ Трегі бар бӛлшекті ұқсастығы бойынша табыңдар.
7. Магнит индукциясының B векторының бағытын анықтаңдар.
8. Ӛлшеу мен есептеу нәтижелерін кесте сызып, толықтырыңдар
2-тапсырма
Жұмыстың мақсаты: фотосурет бойынша
- бӛлшегінің азот атомымен
ӛзара әрекеттесуінің ядролық реакциясы мен реакция ӛнімін анықтау.
Сурет 13 – Вильсон камерасындағы кӛрініс
83
Жұмыстың теориясы: Вильсон камерасында түсірілген фото суретте (11-
сурет) тұңғыш рет Резерфорд жүзеге асырған α-бӛлшектің азот атомының
ядросымен ӛзара әрекеттесу процесі бейнеленген.
Ядролық реакцияның нәтижесінде пайда болған екі бӛлшек, оның біреуі
протон болса, екіншісі белгісіз элементтің атомының ядросы
. Бӛлшектің
А массасының саны мен Z зарядтық санын электр зарядының және массалық
санның сақталу заңы бойынша анықтауға болады. Ӛзара әрекеттесу
бейнеленген фотосуретте α- бӛлшектің трегіне 1, протондікіне жіңішке ұзын
трек 2, белгісіз элементтің ядросына жуан қысқа трек 3 жатады.
Жұмыс барысы
1. Теориялық
материалдарды
пайдалана
отырып,
фотосуреттегі
зарядталған бӛлшектердің ұқсастығын анықтаңдар.
2. Электр зарядының және массалық санның сақталу заңдарына сүйене
отырып, А және Z индекстерін анықтаңдар.
3. Реакция
кезінде қандай элементтің ядросы пайда болғанын
кӛрсетіңдер. Ядролық реакция теңдеуін, толықтырып жаӛыңдар.
4. Пайда болған бӛлшектердің тректерінің ұзындығы мен жуандығының
әр түрлі болу себебін түсіңдіріңдер.
5. Фотосуреттегі сараптау нәтижесі бойынша мына сұраққа жауап
беріңдер: а - бӛлшектің азот атомының ядросымен әрекеттесуі жиі бола ма?
Зертханалық сабақ пен практикалық сабақтар – оқушылардың оқу іс-
әрекетінің бір түрі; мақсаты мен міндеті ұқсас. Зертханалық және практикалық
жұмыстар оқу бағдарламасына енгізіліп, курс бӛлімін немесе тақырыпты
оқығаннан кейін жүргізіледі.
Практикалық жұмыстардың негізгі мақсаты оқушыларға теориялық білімді
терең меңгеріп, эксперимент жасау дағдыларын дамыту.
Практикалық жұмыстарды жүйелі түрде орындау – анализ, синтез,
салыстыру, жалпылау, оқытудағы теория мен практиканың байланысы,
оқушылардың дербестілігі мен танымдық күшінің дамуы сияқты ойлау
амалдарын меңгерудің маңызды құралы. Бұл сабақтар білімді бекітуге және
нақтылауға себепші болады. Мазмұны мен тәсілдері оқу пәнінің ерекшелігіне
байланысты ӛткізіледі. Бұл әдіс білім алушылардың әр түрлі іс-әрекеттерінде
қолданылады.
Практикалық жұмысқа оқушылар алдымен теориялық білім алғаннан кейін
ғана кірісе алады. Бұл оқушының алдымен теориялық білімді терең меңгеріп,
жасалған жұмыстың нәтижесін дұрыс түсінуіне мүмкіндік береді.
Жұмыстың тақырыбы, мақсаты, зерттеу объектісі, қажетті құрал-
жабдықтары практикалық және зертханалық дәптерлеріне кӛшіріліп,
қорытындыланады.
Шынында атомдық және ядролық құбылыстарды оқытудағы практикалық
және зертханалық эксперименттік жұмыстар жасау мектеп жағдайында мүмкін
84
емес. Сондықтан есеп шығаруға, атомдық және ядролық құбылыстарды
компьютерлік моделдеу кӛмегімен кӛрсетуге айрықша кӛңіл аударған жӛн.
Бірқатар ғалымдар инновациялық зертханалық жұмыстарға: компьютерлік
зертханалық жұмыстар, интербелсенді зертханалық жұмыстар, виртуалдық
зертханалық жұмыстар, мектептегі физика бойынша зертханалық жұмыстар
ӛткізудің цифрлық технологиялары, физика бойынша зертханалық жұмыстарды
ақпараттық технологияларды пайдаланып ӛткізу әдістемесі және т.б.
жатқызады [78-81].
Аталған аудио визуальды оқыту құралдарын «Жалпы физика» курсының
кез-келген бӛліміне қолдануға тиімді. Осы мақсатта, жазық, цилиндр және шар
тәріздес үлгілерді қыздыру барысында орын алатын дегидратациялық
сипаттағы физика-химиялық үдерістердің кинетикасын компьютер кӛмегімен
зерттеу жұмыстары жүргізілді [82-84].
9-сыныптың бағдарламасында «Радиоактивтi элементтердiң жартылай
ыдырау периодын есептеу» тақырыбына практикалық жұмыс жоспарланған.
Аталған практикалық жұмыс бойынша тренажер бағдарлама жасалды. Бұл
тренажер бағдарлама атомдық және ядролық физика курсын оқыту барысында
болашақ мұғалімдерді даярлау мақсатында да қолданыс тапты.
Радиоактивтi элементтердiң жартылай ыдырау периодын есептеуге
арналған есептер тӛменде келтірілген.
1) 3 сағаттың ішінде радиактивті ядролары 32 есеге азаятын болса, осы
химиялық элементтің жартылай ыдырау периодын табыңдар.
Шешуі:
Радиоактивті ыдырау заңын жазамыз:
N=
32-ні
деп ойлап, алынған теңдеуге қоямыз:
Кӛрсеткіш функциялардың негізі бірдей,демек,кӛрсеткіштер тең:
Сонда:
T=
=0.6 сағ=36 мин.
85
Жауабы: 36 мин.
2) Егер 235-уранның радиоактивті элементтерінің жартылай ыдырау
периоды
4,5 млрд жылды құраса, оның саны 9 млрд жылдан соң қанша есеге
азаяды?
Шешуі:
Радиоактивті ыдырау заңын жазамыз:
N=
Берілген есептің мәндерін теңдеуге қоямыз, сонда:
Жауабы: 4 есеге азаяды.
3) Радиоактивті элементтің белсенділігі екі есе азаятын уақытты
анықтаңдар. Жартылай ыдырау периоды 3 мин-қа тең.
Шешуі:
Радиоактивті ыдырау заңын жазамыз:
N=
2-ні
деп ойлап, алынған теңдеуге қоямыз:
Кӛрсеткіш функциялардың негізі бірдей,демек,кӛрсеткіштер тең:
Сонда:
Жауабы: 3 мин.
= мин.
86
4) Белгілі бір элементтің радиоактивті ядроларының қандай үлесі
жартылай ыдырау периодының жартысына тең уақыт ішінде ыдырайды?
Шешуі:
Радиоактивті ыдырау заңын жазамыз:
N=
Берілген есептің мәндерін теңдеуге қоямыз, сонда:
5) Радиоактивті элементтің активтілігі 8 тәулікте 4 есе кеміген. Жартылай
ыдырау периодын табыңдар.
Шешуі:
Радиоактивті ыдырау заңын жазамыз:
N=
4-ті
деп ойлап, алынған теңдеуге қоямыз:
Кӛрсеткіш функциялардың негізі бірдей,демек,кӛрсеткіштер тең:
Сонда:
Жауабы:
6) Егер жартылай ыдырау периоды Т-ге тең болса t уақыттан кейін
радиоактивтік элементтің ядроларының неше проценті қалады?
Жауабы:
.
87
Кесте 19
Элемент
t,тәул.
Т,тәул
Қа
(
113
Sn)
115
115
Қалайы(
113
Sn)
365
115
Иод (
131
J)
7
8
Иод (
131
J)
30
8
Иод (
131
J)
100
5
Темір(
)
14
45.6
Шешуі:
Радиоактивті ыдырау заңы бойынша
Жауабы:
Кесте 20
Элемент Қа
Қа
Иод
Иод
Иод
Темір
, %
50
11,1
54,5
7,43
0,0173
80,8
7) Жартылай ыдырау периоды 27 жыл болатын, 8 кг радиактивті цезийдің
135 жылдан қалған атомдарының массасы қанша?
Шешуі:
m= 8 *2
-135/27
=8*2
-5
= 8/ 32=0,25 кг
Жауабы:m=0,25 кг.
8) Жартылай ыдырау периоды 10 мин радиактивті изотоптың 106 атомы
бар. 20 мин ішінде осы атомдардың ыдырамай қалғаны қанша ?
N=
N=
88
Шешуі:
Жауабы: ΓN=80
N =106 *2
-20/10
=106/ 4 = 26,5
ыдырамай қалған атомдар саны.
ΓN= N
0
- N= 106-26,5 =80
9) Біршама радиоактивті изотоптың жартылай ыдырау периоды 3 сағ. тең.
Егер изотоптың массасы 200 г. құраса, онда оның 18 сағ. кейінгі қанша
ыдырамаған массасы қалады?
Шешуі. Радиоактивті изотоптың сақталу уақытында 18 / 3 = 6 жартылай
ыдырау периоды ӛтті. Бұдан 18 сағ. сақталынғаннан кейінгі ыдырамаған
изотоптың массасы мынаған тең:
m = 2
n
m
0
= 2
-6
· 200 = 200 / 64 = 3,125 г.
Жауабы: m=3,125 г.
10) Радиоактивті кобальттіің жартылай ыдырау периоды 72 тәулік.
Массасы 4г кобальттің 216 тәулікте ыдырайтын бӛлігінің массасы.
Шешуі.
m=4*2
(-216/72)
m=4*2
-3
=4*1/8
m=4/8=0.5 қалғаны
Γm=4-0.5=3.5 г.
Жауабы: m=3,5 г
Сурет 14 – Радиоактивтi элементтердiң жартылай ыдырау периодын есептеудің
экрандық бейнесі
89
Практикалық жұмыс: радиоактивті ыдырауды компьютерлік модельдеу
Сурет 15 – Бӛліну реакциясының экрандық бейнесі
Зертханалық және практикалық жұмыстарды орындауда анимациялық
модельдеуді қолдану білім алушылардың дүние танымын қалыптастырады.
Оқыту үдерісінде модельдеуді қолдануға байланысты В.В.Давыдовтың
«модель» ұғымына берген тӛрт негізгі сипаттамасы маңызды болып табылады
[85]:
1) модель – таным құралы,
2) модель – түп нұсқаның ӛкілі, ол оқып-үйренуге ыңғайлы және алынған
білімді объектіге қолдануға болады,
3) модельдер қарсы алмастырылатын түрдің маңызды қасиеттерімен
сипатталады,
4) модельдер түп нұсқаға бір мәнді сәйкес келеді.
Анимациялық-компьютерлік технология қарапайым кӛзбен кӛріп, қолмен
ұстап сезіну немесе құлақпен есту мүмкіндіктері болмайтын табиғаттың
таңғажайып процестерімен әртүрлі тәжірибе нәтижелерін кӛріп, сезіну
мүмкіндігін береді.
Қорыта айтқанда визуалды техникалық оқыту құралдарын педагогикалық
мақсатарға қолдану, білім мазмұнын анықтауда, оқыту түрлері мен әдістерін
жетілдіруде оң әсерін тигізеді. Әртүрлі оқыту технологияларын оқу мазмұны
мен білім алушылардың жас және психологиялық ерекшеліктеріне сәйкес
таңдап, тәжірибеде қолданудың маңызы зор. Қазіргі білім беру саласындағы
90
оқытудың озық технологияларын меңгермейінше сауатты, жан-жақты маман
болу мүмкін емес. Жаңа технологияны меңгеру мұғалімнің интеллектуалдық,
кәсіби, адамгершілік, рухани, азаматтық және де басқа кӛптеген адами
келбетінің қалыптасуына игі әсерін тигізеді, ӛзін-ӛзі дамытып, оқу-тәрбие
үдерісін тиімді ұйымдастыруына кӛмектеседі. Жалпы, оқытудың жаңа
технологияларын сабақта қолдану білім алушылардың білім сапасын арттырып
қана қоймайды, оларды тұлға ретінде қалыптастыруға ӛз әсерін тигізеді. Тек
олардың ерекшеліктеріне, мән-мағынасына қарай таңдап, орынды қолдана білу
керек [86].
Достарыңызбен бөлісу: |