Наманган давлат университети «Ҳимояга рухсат этилди»

2. Фотоеффект тушунчасини шакллантириш. Рух пластинкасини электрометрга ўрнатиб, уни симобли лампа билан ёритсак электрометр стрелкаси бурилади. Бу тажрибага биноан ёруғлик таъсирида моддадан (рух пластинкасидан) электронлар узилиб чиқади (ташқи фотоеффект) деган хулосани чиқарамиз. Кейин рух пластинкасига кўзга кўринувчи нурларни катта оқимда юборсак ҳам ундан электронлар чиқмаслигини оқ нур юбориш орқали кўрсатамиз. Бу тажрибани тушунтириш ёруғликнинг тўлқин хоссаси учун бир қийинчилик туғдирганини айтиб ўтамиз.
Шундан кейин ташқи фотоеффект модда жинсига боғлиқлигини тушунтирамиз. Буни эса мис, қалай, металл эмас пластинкалари ёрдамида юқоридагидек тажриба қилиб кўрсатамиз (металл эмас пластинкани металл пластинка сиртига тутун ёрдамида қурум қоплаш орқали ҳосил қилиш мумкин). лиар бир плас-тинканинг разрядланиш вақтини секундомер ёрдамида ўлеҳаб борамиз. Пластинкаларнинг ўлчамлари, уларга тушаётган ёруғлик оқими бир хил ва уларда ҳосил бўладиган бошланғич заряд миқдори ўзгармайди, лекин разрядланиш вақтлари ҳар хил бўлади. Бундан қуйидагича хулоса чиқарилади: турли моддалардан электронларнинг чиқиш иш-лари турлича бўлади;чиқиш иши қанча кичик бўлса,бирлик вақтда бирлик юзадан чиқувчи электронлар сони шунча кўп бўлиб,разрядланиши ҳам тез бўлади. Тушунчани шакллантиришнинг кейинги босқичида фотоеффектнинг бошқа тушунчалар билан26боғланишини (фототокнинг лиосил бўлиши, "қизил чегара",) тушунтирамиз. Буни эса саволлар қўйиш орқали муаммоли вазиятлар ҳосил қилиб амалга оширамиз: металл сиртидан узилиб чиқадиган электронлар сони нимага боғлиқ? Фотоелектронларнинг тезлиги нима билан аниқланади?
Аввал ташқи фотоеффектнинг интенсивлиги ёруғлик оқимига боғлиқлигини кўрсатамиз. Бунинг учун ёруғлик манбаи билан пластинка орасидаги масофани ўзгартириб (масофа ортса плас-тинкага тушаётган ёруғлик оқими камаяди), шунга мос ҳолда узилиб чиқаётган электронлар сони ҳам ўзгараётганини электрометр кўрсатишидан аниқлаб борамиз ва ундан қуйидагича хулоса қиламиз: бирлик вақтда модданинг бирлик юзасидан чиқувчи электронлар сони, яъни фотоеффект интенсивлиги тушаётган ёруғлик оқимига тўғри пропор-сионалдир (Столетов қонуни).
Бу тажриба фақат сифат томондан кўрсатиб берилади. Миқдорий томондан кўрсатиш учун металл пластинка ўрнига фотоелемент оламиз ва унга тўғрилагич орқали анод кучланиши берамиз. Фотоелементдаги кучланиш ва ток кучини ўлчаш учун унга Волтметр ва амперметр улаймиз. Ёруғлик манбаидан фотоелементга ёруғлик туширамиз ва анод кучланишни орттириб бориб тўйиниш токи ҳосил бўлганини кўрсатамиз. Кейин ёруғлик манбаини фотоелементга яқинлаштириб, унга тушаётган ёруғлик оқимини орттирамиз ва шунга мос равишда тўйиниш токининг ҳам катталашганини кўрсатамиз. Тажрибадан ток кучи (бирлик вақтда узилиб чиқаётган электронлар сони) тушаётган ёруғлик оқимига тўғри пропорсионал бўлади, деган хулосани чиқарамиз.
Бу тажрибаларни таҳлил қилиб қуйидаги хулосаларга келамиз: 1) ёруғлик таъсирида металл сиртидан бирлик вақтда ажралиб чиқадиган электронлар сони ёруғлик оқимига тўғри пропорсионалдир; 2) фотоелектронларнинг тезлиги ёруғлик оқимига боғлиқ бўлмасдан ёруғликнинг тўлқин узунлиги орқали аниқланади.
Ўқитувчи чиқарилган хулосанинг иккинчисини ёруғ ликнинг
электромагнит назарияси асосида тушунтириб бўлмаслигини айтиб, кейин 1905-йилда Эйнштейн томонидан берилган фотоеффект назариясининг асосий мазмунини баён қилади. Электроннинг металлдан чиқиш ишини, фотон энергиясини ва фотоеффект тенгламасини тушунтириб, бу тенг-лама нурланишнинг модда билан ўзаро таъсирида энергиянинг сақланиш ва айланиш қонунини ифодалаши қайд қилиб ўтилади.
Фотоеффектнинг қизил чегарасини таҳлил қилиш билан бирга ўқитувчи фотоннинг энергияси ва массаси ҳақида тушунча бериб, у тинчликдаги массага эга эмаслигини ва тинч ҳолатда боиа олмаслигини, ҳосил бўлиши билан ёруғлик тезлигида ҳаракатланишини тушунтириб ўтади. Фотоеффект ҳақидаги тушунчани миқдорий ва сифат масалаларни ечиш, фотоелементларни фан ва техникада қўлланишлари билан таништириш орқали аниқлаштирилади. Бу эса тажрибалар (фотоелементлар билан) ва ўқув филмлари ёрдамида амалга оширилади.
Физика тушунчаларнинг шаклланганлик даражасини, камчиликларини, уни бартараф қилиш йўлларини ҳар бир физика ўқитувчиси яхши билмоғи лозим. Шуларни қисқача кўриб чиқайлик.
Ўқувчилар онгида физик тушунчаларнинг қандай даражада шаклланганлигини аниқлашнинг асосий мезонлари қуйидагилардир:
–тушунчаларнинг асосий белгиларини билиш, уларнинг таърифларини эркин шакллантириш;
–тушунчанинг бошқа тушунчалар билан боғланишини ва алоқасини билиш;
–тушунчанинг муҳим белгиларини иккинчи даражали белгиларидан ажрата олиш қобилиятига эга бўлиш;
–тушунчани унга бирор белгиси билан ўхшаш бўлган тушунчалардан ажрата олиш маҳоратига эга бўлиш;
–тушунчани турли хил фикрлашга ва амалиётда қўллашга оид масалалар ечишга қўллай олиш маҳоратига эга бўлиш (бу ўқувчи онгида тушунчани умумлаштиришни ва ўзлаштиришни маълум даражада ифодалайди).
Тушунчаларни ва улар билан турли амаллар бажариш маҳоратини ўзлаштиришни тўрт даражага ажратиш мумкин.
Биринчи даражали ўзлаштиришда ўқувчиътушунчаларни бир-биридан ажратадию, лекин уларнинг асосий белгиларини кўрсатиб бера олмайди ва тушунчани масала ечишга қўллай олмайди.
Иккинчи даражали ўзлаштиришда ўқувчи тушунчанинг белгиларини кўрсата олади, энг содда масаиаларни ечади, лекин асосий ва иккинчи даражали белгиларини бир-биридан ажрата олмайди.
Учинчи даражали ўзлаштиришда ўқувчи тушунчанинг асосий белгиларини билади, улар билан турли амалларни бажара олади (масалалар ечади), лекин унда билим умумлашма-ган, билим ва унинг қўлланишларини янги вазиятларда кўра олмайди (татбиқ эта олмайди).
Тўртинчи даражали ўзлаштиришда ўқувчи тушунчанинг асосий белгиларини билади, бу ҳақдаги билими умумлашган бўлади, уни янги вазиятларга татбиқ қила олади.
Тушунчаларни шакллантиришда ўқувчиларнинг бу ҳақда аввалдан бўлган ҳаётий тасаввурларини тўғрилаб бориш катта аҳамиятга эга. Ўқувчилар атроф борлиқ ҳақида турли тушунчаларга эга бўладилар. Уларнинг бир қисми илмий тушунча билан мос тушса, бир қисми бутунлай тескари бўлиши мумкин. Охирги ҳолда ўқувчиларнинг ҳаётий тасаввурларини қайта кўришга тўғри келади.
Илмий ва ҳаётий тушунчаларнинг фарқланиши кўпинча ҳаётда қўлланиладиган сўзларнинг тушунча мазмунига мос тушмаслигидан келиб чиқади. Масалан, ишни физиологик тушунча каби қараб, уни одамнинг чарчаши билан боғлайди. Ҳароратни ҳам физиологик тушунча каби қараб, бир ерда турган темирни совуқ, ёғочни иссиқ деб кўрсатади, ваҳолонки уларнинг ҳар иккисининг ҳам ҳарорати бир хил.
Ҳаётий тасаввурлар жуда кўп такрорланиб, ўқувчилар онгига сингиб кетган. Шунинг учун уни тўғрилаш муҳим услубий масаладир.
Ўқувчиларнинг нотўғри тасаввурларини икки гуруҳга бўлиш мумкин. Биринчи гуруҳ нотўғри тасаввурлар шундайки, унда ўқувчи фактларни кузатиш орқали нотўғри умумлаштиришлар қилади. Масалан, сув доим 100°C да қай-найди деган хулосага келади. Иккинчи гуруҳ нотўғри тасаввурлар шундайки, унда ўқувчилар баъзи фактларни мустақил равишда тушуниб етмайдилар. Масалан, улар ўзгармас куч таъсирида жисм текис ҳаракат қилади деб ишқаланиш кучини эътибордан четда қолдирадилар. Нотўғри тасаввурларни тушунтириш учун уларни илмий тасаввурлар билан солиштириб муаммоли вазият ҳосил қилиш ва илмий тасаввурларнинг тўғри эканини кўрсатиш энг яхши самарали услубдир. Масалан, ташқи босимни пасайтирсак, суюқликнинг қайнаш ҳароратининг пасайишини тажрибада осонгина кўрсата оламиз.
Тушунчалар ҳаракатчандир. Фаннинг ривожланиши ва билимларнинг чуқурлашиши натижасида баъзи тушунчалар аниқлашади, юқорироқ абстракт даражага кўтарилади (масалан, масса, ядро структураси,), баъзи тушунчалар эса йўқолади (теплород, магнит массаси,), лекин уларга боғлиқ бўлган атамалар қолади (иссиқлик сиғими, магнит қутблари,). Бу ўқитувчидан атамаларни ва физик катталикларнинг бирликлари номини тушунтиришда махсус эътиборни талаб қилади.
Тушунчани шакллантиришнинг муҳим босқичи уларни таърифлашдир. Тушунчанинг таърифи фанда борлиқни билишнинг натижасидир.
Таърифнинг мақсади тушунчага тааллуқли бўлган асосий ва умумийларни ягона таърифга бирлаштиришдир.
Мантиқда таъриф тушунчанинг энг яқин белгиси билан кўриниб турган белгилари орасидаги боғланишни ўрнатишдан иборат деб тушунилади. Масалан, "кўчишни шу кўчиш учун кетган вақтга нисбати билан ўлчанадиган ва ҳаракат ҳолатини ифодаловчи вектор катталик тезлик дейилади". Бу ерда физик катталик (атама) – тезлик, энг яқин белгиси (жисм) – вектор катталик, кўриниб турган белгиси, ўлчаш усули – ҳаракат ҳолатини ифодалаши ва кўчишнинг шу кўчиш учун кетган вақтга нисбати билан ўлчаниши.
1.6. Ижодий қобилиятларни ривожлантириш
Ўқувчиларнинг ижодий қобилиятларини ривожлантириш масаласи уларнинг фикрлаш қобилиятларини ривожлантиришнинг ларкибий қисмидир. Физика ўқув предмети сифатида ўқувчиларнинг ижодий қобилиятларини ривожлантиришда кенг имкониятларга эгадир. В.Г. Разумовский физикада илмий ижоднинг физик элементларини цикл кўринишида тасаввур қилиш мумкинлигини кўрсатади. Цикл асосан қуйидагичадир: фактларни умумлаш-тириш – абстракт модел қуриш (гипотезани таърифлаш)– назарий хулосалар чиқариш – хулосаларни тажрибада синаб кўриш.
Янги материални ўрганишда циклнинг турли бўғинларидан фойдаланишда турлича услублар қўлланилиши мумкин.
Циклик принципнинг қўлланилишини газларнинг хоссаларини ўрганиш мисолида кўриб чиқайлик.
Бошланғич тушунчалар: газ ўзи турган идишни тўла эгаллайди, у сиқилади, кенгаяди ва диффузияланади (диффузияни тажрибада кўрсатамиз).
Мантиқий хулоса: (2) формуладан ко ърамизки, агар газ молекулаларининг ўртача кинетик энергияси ўзгармаса, берилган массали газ босимининг ҳажмига ко ъпайтмаси о ъзгармайди, я ъни ПВ = cонст
Тажрибада текшириш: олинган натижа Бойл-Мариотт қонуни бо ълиб, тажрибалар асосида келтириб чиқарилган. Дарсда газнинг температураси ва массаси ўзгармас бо ълганда босими билан ҳажми орасидаги бог ъланишни аниқловчи тажрибани қидирув режаси асосида қо ъйиш мумкин.
Қуйидагича масалаларни ҳам бериш мақсадга мувофиқдир.
Тадқиқот ко ъринишидаги масалалар:
1. Горизонтал жойлашган дискнинг чеккасида шайба тинч ҳолатда турибди. Диск бурчак тезлиги аста-секин ортиб борадиган қилиб айланма ҳаракатга келтирилади. Шундай пайт келадики, шайба дискдан сирпаниб чиқиб кетади. Нима учун шайба сирпаниб чиқиб кетиши тушунтирилсин.
. 2. Автомобилни тортмасдан, фақат баллонларини текшириш билан унинг оғирлигини қандай қилиб аниқлаш мумкин?
Конструкторлик ко ъринишидаги масалалар:
1. Волтметрни қандай қилиб омметрга ўзгартириш мумкин? Схемаси чизилсин. Ҳисоб ишлари бажарилсин ва асбоб йиғилсин. Омметрнинг бо ълими қиймати топилсин.
2. Эркин тушаётган жисмнинг йўл графигини автоматик ёзиш учун асбоб лойиҳалансиии.
Ижодий қобилиятни ривожлантиришда:
а)Ўқитувчи билан ўқувчилар ўртасидаги муомала катта рол ўйнайди, кўпроқ суҳбат услубида иш олиб бориш яхшидир, тортишувлар бо ълади
б)Ўқитувчи бир гуруҳ ўқувчилар билан ҳамкорликда иш олиб бориши ҳам яхши натижа беради.
д) Ижодий характердаги лаборатория ишларини ўтказиш ҳам мақсадга мувофиқдир.
Ўқувчиларнинг ижодий қобилиятларини ривожлантиришга оид машқлар, масалалар, уй вазифалари ва кузатишлари, реферат мавзулари тайёрлаб уларни бажаришга тавсия қилиб бориш мақсадга мувофиқдир.
Ўқувчиларнинг ижодий қобилиятларини ривожлантиришда синфдан ташқари машғулотлар, айниқса, тўгарак ишлари катта имкониятларга эгадир.