O‟zbekiston respublikasi oliy va o‟rta maxsus ta‟lim vazirligi alisher navoiy nomidagi samarqand davlat universiteti fizika fakulteti
§3.1.1. Ma‟ruza mashg„ulotlarining ta‟lim texnologiyasi modeli
Download 1.08 Mb. Pdf ko'rish
|
elektr va magnetizm kursining metallarning magnit xossalari mavzusini oqitishda innovatsion pedtexnologiyalar usulidan foydalanish (2)
§3.1.1. Ma‟ruza mashg„ulotlarining ta‟lim texnologiyasi modeli
Fan ”Elektr va magnetizm” Mavzu: №18 nomi: “Magnitlanish turlaru va magnetiklarning sinflanishi” Vaqt 80 min. Talabalar soni: 53-ta O„quv mashg„ulotining shakli va turi: Ma‟ruza, axborotli, tajribaviy namoyishli. Ma‟ruza rejasi: Quyidagi savollarni ochib berish: 1. Amper gipotezasining zamonaviy talqini. Atomning magnet momenti. Magnetiklarning sinflanishi; 2. Diamagnetizm va uning tabiyati. O„quv mashg„ulotining maqsadi: - Atomning magnet momenti haqida tushuncha beish; - Moddalarning magnitlaishi bo‟yicha farqlanishi, ya‟ni magnetiklarning sinflanishi; - Diamagnetizm va uning tabiyatini tushuntirib berish. Pedagogik vazifalar: 1. Elektron toki tomonidan hosil qulinadigan orbital magnet momenti, elektronning orbital mexanit
momenti. Ular orasidagi giromagnit nisbat va uni aniqlash bilan bog‟liq bo‟lgan Eynshteyin-de Xaas va Barnett tajribalar haqida tushuncha
1. Elektron toki tomonidan hosil qulinadigan orbital magnet momenti, elektronning orbital mexanit momenti ularning formularini keltirib chiqaradilar. Ushbu kattaliklar orasidagi giromagnit nisbat va uni aniqlash bilan bog‟liq bo‟lgan Eynshteyin-de Xaas va 30
berish. Barnett tajribalarni o‟rganib chiqib, ular haqida tushunchaga ega bo‟ladilar.
2. Elektronning xususiy momenti spin magnet momenti, spin mexanit
momenti va Bor magnetoni haqida tushuncha berish. 2.
magnet momenti, spin mexanit momenti va Bor magnetoni haqida tushunchaga ega bo‟ladilar.
3. Moddalarning diamagnit xossalari, Larmor pretsessiyasi va Larmor chastotasi haqida tushuncha berish. 3.Moddalarning diamagnit xossalari, Larmor
pretsessiyasi va
Larmor chastotasi haqida tushunchaga ega bo‟ladilar.
Ma‟ruza, ko„rgazmali namoyish, aqliy xujum.
Ta‟lim shakli: Frontal, jamoaviy Ta‟lim vositalari: Ma‟ruza matni Eynshteyin-de Xaas va Barnett tajribalar uchun zarur bo‟lgan asbob
uskunalar, kompyuter, videoproektor va h.z.
Ma‟ruza o„tiladigan auditoriya, tajriba namoyishi uchun stol.
Savol-javob, uy vazifasi.
Quyidagi savollar ochib beradi: 1. Paramagnetizm va uning tabiyati. Kyuri qonuni;
2. Ferromagnetizmning tabiyati. Ferromagnit 31
gisterezis hodisasi. Kyuri - Veiss qonuni. Magnet materiallar. O„quv mashg„ulotining maqsadi: - Paramagneizm tabiatini tushuntirib berish; - Kyuri qonuni mohiyatini ochib berish; - Paramagetizmning klassik Lanjeven nazariyasini tushuntirib berish; - Ferromagnetizm tabiyatini haqida ma‟lumot berish; - Ferromagnetiklarning gisterezis hodisasini tushuntirib berish; -Kyuri-Veiss qonunini mohiyatini ochib berish; - Magnit materiallar haqida tushuncha berish.
- Paramagneizm tabiatini tashqi magnet maydoni va temperatura tasirida atomlarning magnet momentini yo‟nalishini tushuntirib berish; - Kyuri tajribasi asosida moddalarning magnet qabul qiluvchanligi uchun qonun mohiyatini ochib berish; - Paramagetizmning klassik Lanjeven nazariyasini tushuntirib berish; - Ferromagnetizm tabiyatini gisterezis hodisasini, ya‟ni magnitlanish egri chizig‟ni tushuntirish asosida yoritib O„quv faoliyatidan kutilayotgan natijalari: 1. Paramagneizm tabiatini tashqi magnit maydoni va temperatura tasirida atomlarning magnit momentini yo‟nalishini tushuntirib oladilar; 2. Kyuri tajribasi asosida moddalarning magnet qabul qiluvchanligi uchun qonun mohiyatini va Kyuri
doimiysi haqida tushunchaga ega bo‟lishadi; 3. Paramagetizmning klassik Lanjeven nazariyasini tushuntirib olishadi; 4.
Ferromagnetizm tabiyatini gisterezis hodisasini, ya‟ni magnitlanish egri chizig‟i asosida tushunib olishadi; ferromagnetiklarni domen strukturasi, qoldiq magnitlanish va koertsetiv kuch haqida ma‟lumotga ega bo‟lishadi; 5. Kyuri-Veiss qonunini mohiyatini va
32
berish; ferromagnetiklarni domen struktura orqali tushuntirish; - Kyuri-Veiss qonunini mohiyatini ochib berish; - Magnit
materiallar (magnet qattik va magnet yumshoq materiallar) haqida tushuncha berish. paramagnet Kyuri
temperatura haqida
tushunchaga ega bo‟lishadi; 6. Magnit materiallar (magnet qattik va magnet yumshoq materiallar) haqida tushunchaga ega bo‟lib, ularning avzalliklari va qayerda ishlatishi haqida ma‟lumotga ega bo‟lishadi.
Ma‟ruza
Ta‟lim shakli: Frontal, jamoaviy Ta‟lim vositalari: Ma‟ruza matni tajribalar uchun zarur bo‟lgan asbob uskunalar, kompyuter, videoproektor va h.z.
Ta‟lim berish sharoiti: Ma‟ruza o„tiladigan darsxona. Monitoring va baholash: Tezkor savol – javob. §3.1.2. Ma‟ruza mashg„ulotining texnologik xaritasi. Mavzu: №18, nomi: “Magnitlanish turlaru va magnetiklarning sinflanishi” Ish bosqichlari Faoliyat mazmuni Ta‟lim beruvchi Ta‟lim oluvchilar I-bosqich. O„quv mashg„ulotiga kirish (10 daq.) 1.1. Mavzuning nomini (“Magnitlanish turlaru va magnetiklarning sinflanishi”), maqsadini (texnalogik modelda yozilgan) va ma‟ruza jarayonidan kutiladigan natijalarni (texnologik modelda yozilgan) e‟lon qiladi. 1.2. Ma‟ruza rejasini (texnologik xaritada yozilgan) e‟lon qiladi. Tinglaydilar,
Yozib oladilar. 33
1.3. Tezkor so„rov orqali, talabalarning ushbu ma‟ruzani o„zlashtirishlari uchun zarur bo„lgan bilimlarini faollashtiradi: 1. Moddadagi magnit maydoni haqida Amper gipotezasini tarifini aytib bering? 2.
Magnetiklarning magnitlanishini birlik hajmdagi magnet maydoni momenti qanday kattalik orqali aniqlanadi? 3. Magnetiklarning magnitlanish vektori, magnet kuchlanganlik va magnit qabul qiluvchanlik ora- sidagi bog‟lanish qanday ifoda orqali aniqlanadi? 4. Magnit kuchlanganlik tsirkulyatsiyasi haqidagi Gauss teoremasining tariflab bering? Tinglaydilar, savolga javob beradilar.
II -bosqich. Asosiy qism
(55min.) 1.1. Faollashtirilgan bilimlar asosida ma‟ruza rejasidagi savollarga (texnalogik modelda
yozilgan) axborotli tarzda javob
beradi: Kupincha birlik hajmdagi qabul qiluvchanlik
kilomolyar qabul qiluvchanlik km yoki birlik massaga nicbati solishtirma qabul qiluvchanlik ishlatilishi, hamda magnit qabul qiluvchanlikning ishorasiga va kattaligiga qarab barcha
magnetiklar uch
turga (diamagnetiklar, paramagnetiklar va
ferromagnetiklar)ga bo‟linishini haqida ma‟lumot beradi. 1.2. Nils Bor va Rezerford tajribalari asosida barcha
molekulalarning atomlari musbat zaryadlangan yadro va uning atrofida aylanib yuryvchi elektronlardan tashkil topganligi, Tinglaydilar, yozib
oladilar.
Tajribaviy namoyishlarni kuzatadilar.
Plakatdan chizib oladilar.
Kuzatadilar, 34
elektron toki tomonidan hosil qilinadigan, ya‟ni elektron orbita bo‟ylab harakatlanishi sababli hosil bo‟lgan magnet va mexanik momentlari haqida
tushuncha beradi.
Magnetikning magnitlanishi uning aylantirishga va aksincha, magnetikning aylanishi uning magnitlanishiga sabab buluvcha giromagnit yoki magnitomexanik hodisalar ekanligini aytib Eynshteyn va de-Xaas, va Barnett tajribalarini tushuntiradi (Ilova-1, 1- tajriba). 1.3. O‟z navbatda elektron xusuiy spin magnit va mexanik momentlari mavjudligi va Shtern va Gerlax tajribalari haqida bayon qiladi (Ilova-1, 2- tajriba). 1.4. Orbita bo‟ylab aylanayotgan elektron tashqi kuch ta‟sirida pretsesiya hodisasini hosil qilishi mumkinligi va u Larmor pretsessiya yoki Larmor chastotasi deb atalshi haqida aytib o‟tadi. 2.2. Talabalarga ma‟ruza jarayoni tugagani aytadi. Ma‟ruza
bo„yicha kim
nimani tushunmagan bo„lsa, savollar bilan murojaat qilishlari mumkinligini aytadi. Talabalarning savollarini tinglab ularga javob beradi. yozadilar.
Eshitadilar, chizadilar, yozadilar.
Savollar beradilar, tinglaydilar.
III -bosqich. Yakuniy (15min.) 3.1. Talabalarning ma‟ruza materialini o„zlashtirganlik darajasini tekshirish uchun ularga quyidagi savollar bilan murojaat qiladi: 1. Solishtirma qabul qiluvchanlik deb nimani tushunasiz? 2. Moddalarni qabul qiluvchanligining ishorasi va kattaligiga qarab hechta guruxga ajratish Eshitadilar, savollarga javob beradilar.
35
mimkin? 3. Magnetiklarning to‟la magnit momenti qanday aniqlanadi? 4. Elektronlarning orbital mexanik va magnit momenti va ularning aniqlashiga asoslangan Eynshteyn va de-Xaas, va Barnett tajribalarini tushuntirib bering. 1.5. 5. Elektronlarning spin mexanik va magnit momenti va ularning aniqlashiga asoslangan Shtern va Gerlax tajribalarini tushuntirib bering. 6. Moddalarning diamagnit xossalari va Larmor pretsessiyasi haqida tushuncha bering. 3.2. Javoblarni to„ldiradi va qisqacha xulosalar qiladi.
3.3. Javoblarni baholaydi.
Eshitadilar.
Eshitadilar. Ilova 1 №1 Ma‟ruza bo‟yicha tushuntiriladigan tajribalar (kerakli asbob- uskunalar: videoproektor, kompyuter, plakatlar):
Modda molekulalarida elektronlarning orbita bo„ylab yadro atrofida harakati elementar tok hosil
qiladi. Bu
elementar toklar o„z magnit maydonini hosil qiladi.
36
2-chizma – Giromagnit yoki magnitomexanik hodisalarni tushuntirish uchun Eynshteyn -de Xaas va Barnett tajribalari;
3-chizma – Elektronlarning xususiy momenti mavjudligini isbotlavchi Shtern va Gerlax tajribalari;
4-chizma – Elektronlarning pretsessiya xodisasini namoyish qiluvchi video slaydlar. 37
Larmor
pretsessiyasi yoki
Larmor chastotasi: m eB L 2
mc eH L 2
Diamagnetiklar – manfiy qabul qiluvchanlikli va shunga ko„ra < 1 magnit singdiruvchanlikli moddalar. Bularga: vodorod, suv, shisha, rux, kumush, oltin, mis, vismutlar kiradi. Diamagnetiklarda bo„lganligi uchun (4) formuladan kelib chiqadi: qo„shimcha magnit maydon tashqi maydonga qarama-qarshi yo„naladi va
Diamagnetik magnit maydonga kiritilsa, u eng katta kuchlanishli sohadan itarilib chiqariladi va kuch chiziqlariga perpendikulyar joylashadi. Diamagnetik atomlari tashqi magnit maydon bo„lmaganda xususiy magnit momentiga ega bo„lmaydi. Tashqi magnit maydon ta‟sirida atomlar shu maydonga qarama-qarshi momentga ega bo„ladi. Tashqi magnit maydonning elementar tokka ta‟siri tokning magnit momenti bilan aniqlanadi: , , (1)
bu yerda – elementar tok kuchi, – yuza, – 38
normal vektori. vektor elementar tok yuzasiga perpendikulyar bo„ladi. Tashqi magnit maydon yo„q bo„lsa, elementar toklar va ularning magnit maydonlari tartibsiz joylashadi. Bunday modda qo„shimcha magnit maydon hosil qilmaydi: .
Mavzu: №19, nomi: “Magnitlanish turlaru va magnetiklarning sinflanishi” Ish bosqichlari Faoliyat mazmuni Ta‟lim beruvchi Ta‟lim oluvchilar I-bosqich. O„quv mashg„ulotiga kirish (10
daq.) 1.1. Mavzuning nomini (“Magnitlanish turlaru va magnetiklarning sinflanishi”), maqsadini (texnalogik modelda yozilgan) va ma‟ruza jarayonidan kutiladigan natijalarni (texnologik modelda yozilgan) e‟lon qiladi. 1.2. Ma‟ruza rejasini (texnologik xaritada yozilgan) e‟lon qiladi. 1.3. Tezkor so„rov orqali, talabalarning ushbu ma‟ruzani o„zlashtirishlari uchun zarur bo„lgan bilimlarini faollashtiradi: 1. Moddadagi magnit maydoni haqida Amper gipotezasini tarifini aytib bering? 2.
Magnetiklarning magnitlanishini birlik hajmdagi magnet maydoni momenti qanday kattalik orqali aniqlanadi? 3. Magnetiklarning magnitlanish vektori, magnet kuchlanganlik va magnit qabul qiluvchanlik ora- sidagi bog‟lanish qanday ifoda orqali aniqlanadi? 4. Magnit kuchlanganlik tsirkulyatsiyasi haqidagi Gauss teoremasining tariflab bering? Tinglaydilar,
Yozib oladilar. Tinglaydilar, savolga javob beradilar.
39
II -bosqich. Asosiy qism (55min.) 1.6. Faollashtirilgan bilimlar asosida ma‟ruza rejasidagi savollarga (texnalogik modelda
yozilgan) axborotli tarzda javob beradi: 1905 yilda Lanjeven tomonidan paramagnetizmning klassik nazariyasi yaratilganligi va bu nazariya kuchli bo‟lmagan maydon va juda past temperaturalar uchun ishlatilishi haqida gapiradi. Bu sharoitda paramagnetikning magnitlanishi J va maydon
kuchlanganligi H orasidagi proportsionallikdan chetlanish kuzatilishini tushuntiradi va hamma magnet momentlar maydon bo‟yicha joylashgandan keyin H ning ortishi va J ning o‟sishiga olib kelmasligini, ya‟ni magnet to‟yinish holati kuzatilishini aytadi. 1.7. Paramagnetizmning kvant nazariyasi atom magnet momentilarining maydonga nisbatan orientatsiyasining diskretligini hisobga olishi aytadi. 1.8. Ferromagnetizmning tabiyatini haqida
ma‟lumot beradi va ferromagnetiklarning magnitlanish egri chizigi haqida taxtab o‟tadi. Bunda )
0 J H B
diagrammasida magnitlanish egri
chizig‟i tushuntiriladi. Temirning magnitlanishiga doir rus olimi A.G.Stoletov tajribalari moxiyatini talabalarga ongiga singdirish. 1.9. Qoldiq induktsiya B r , qoldiq magnitlanish J r va koertsitiv kuch haqida ma‟lumot berish. Ferromagnetikka o‟zgaruvchan magnit maydon ta‟sir qilganda induktsiya gisterezis sirtmog‟i Tinglaydilar, yozib
oladilar.
Tajribaviy namoyishlarni kuzatadilar.
Plakatdan chizib oladilar.
Kuzatadilar, yozadilar.
Eshitadilar, chizadilar, yozadilar.
40
egri chizig‟i bo‟yicha o‟zgarishini tushuntirib berish.
1.10. Ferromagnetizm nazariyasini Ya.I. Frenkel va Geyzenberg tomonidan yaratilganligi haqida gapiradi va feromagnetiklarning magnet hususiyatlari elektronlarning hususiy (spin) momentlari tomonidan belgilanadidegan xulosaga kelinadi. Ma‟lum sharoitda kristallarda shunday
kuchlar hosil
bo‟ladiki, u elektronlarning magnet momentlarini o‟zaro parallel joylashtiradi. Natijada (o‟z-o‟zidan) spontan magnitlanish sohasi hosil bo‟ladi, ular domenlar deb atalishini aytadi. Ushbu spontan magnitlanish sohasini temperaturaga bo‟liqligini, Kyuri nuqtasi
va Kyuri-Veyss qonunini tushuntirib beradi. 2.2. Talabalarga ma‟ruza jarayoni tugagani aytadi.
Ma‟ruza bo„yicha kim nimani
tushunmagan bo„lsa, savollar bilan murojaat qilishlari mumkinligini aytadi. Talabalarning savollarini tinglab ularga javob beradi.
Savollar beradilar, tinglaydilar.
III -bosqich. Yakuniy (15min.)
3.1.
Talabalarning ma‟ruza
materialini o„zlashtirganlik darajasini tekshirish uchun ularga quyidagi savollar bilan murojaat qiladi: 1. Magnetiklar deb qanday moddalarga aytiladi? 2. Amper gipotezasi (ilmiy farazi) ning mazmunini bayon etib bering. 3. Moddaning magnit singdiruvchanligi va magnit
qabul qiluvchanligi nimalarni ifodalaydilar? Eshitadilar, savollarga javob beradilar.
41
4. Qanday moddalarga diamagnetiklar deyiladi? Ularning asosiy xossalari nimalardan iborat? 5. Qanday moddalarga paramagnetiklar deyiladi? Ularning asosiy xossalari nimalardan iborat? 6. Ferromagnetiklar deb qanday moddalarga aytiladi? Ferromagnetiklarning asosiy xossalari nimalardan iborat? 7. Gisterezis hodisasi nimadan iborat? 8. Kyuri temperaturasi deb qanday temperaturaga aytiladi? 9. Domenlar deb nimalar ataladi? 3.2. Javoblarni to„ldiradi va qisqacha xulosalar qiladi. 3.3. Javoblarni baholaydi.
Eshitadilar. Eshitadilar. Ilova 2 №1 Ma‟ruza bo‟yicha tushuntiriladigan tajribalar (kerakli asbob- uskunalar: videoproektor, kompyuter, plakatlar):
nazariyasini tishintirib berish uchun chizmalar;
qabul qiluvchanlikli va magnit singdiruvchanlikli moddalar. Bularga: azot, kislorod, havo, ebonit, alyuminiy, volfram, platinalar kiradi.
Paramagnetiklarda qo„shimcha magnit maydon tashqi maydon yo„nalishi bilan mos keladi, chunki va natijaviy magnit maydon biroz kuchayadi. 42
Paramagnetik magnit maydonga kiritilsa, u eng katta kuchlanishli sohaga tortiladi va kuch chiziqlari bo„ylab joylashadi. Paramagnetik atomlari tashqi magnit maydon bo„lmaganda xususiy magnit momentiga ega va bu momentlar tartibsiz joylashadi. Tashqi magnit maydon bo„lganda magnit momentlari maydon bo„ylab birmuncha tartibli joylashadi. Dia- va paramagnetiklarning magnit qabul qiluvchanligining absolyut qiymati juda kichik bo„lgani sababli ), ularning magnit singdiruvchanligi birdan juda kam farqlanadi. Dia- va paramagnetiklar kuchsiz magnitli moddalar deyiladi.
uchun chizma;
yo„qolmaydi. U qoldiq magnitlanish induksiyasi bilan xarakterlanadi. Koersitiv (ushlanib qoluvchi ) kuch – qoldiq magnitlanishni olib tashlash uchun kerakli qarama-qarshi maydon induksiyasining qiymati (OC-kesma). Katta koersitiv kuchga ega bo„lgan ferromagnetik – qattiq, kichik koersitiv kuchlisi esa – yumshoq deyiladi. Magnitostriksiya – magnitlanish jarayonida ferromagnetikning deformatsiyasi.
43
Barcha ferromagnetiklar qiziganda o„zining xususiy magnit xossalarini yo„qotadi va paramagnetikka aylanadi. Kyuri temperaturasi – ferromagnetik holatidan paramagnetik holatiga o„tish temperaturasi. Kyuri temperaturasi:
(temir); 1150 0 C (kobalt); 360 0 C (nikel). 3-chizma– Ferromagnetiklarning magnit kirituvchanligi ( magnit qabul qiluvchanlik ) maydon kuchlanganligi funktsiyasi va spontan magnitlanish sohalari (domenlar) haqida tushunchalar beruvchi chizmalar;
Ferromagnetiklarda Kyuri temperaturasidan pastda butunlay magnitlangan sohalar mavjud bo„lib – domenlar deb ataladi va ularning o„lchamlari 44
ga yetadi. Tashqi magnit maydon ferromagnetikka ta‟sir etib, domenlarning magnit momentlarini tartiblaydi. Barcha domenlar magnit momentlarining vektorlari tashqi magnit maydonga parallel joylashganda magnit to„yinish hosil bo„ladi.
Magnit maydon induksiyasi ning tashqi magnit maydon kuchlanganligi
ga
bog„liqligi.
Download 1.08 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling