Tuesday, May 21, 2013


გაკვეთილის გეგმა - კონსპექტი 

გაკვეთილის ჩატარების თარიღი:- 
გაკვეთილის თემა:  2.19. თავისთავადი განმუხტვის სხვადასხვა ტიპი. 
გაკვეთილის  მიზანი: ფიზიკის, როგორც ზოგადსაკაცობრიო კულტურის შესახებ წარმოდგენების განვითარება, მისი მნიშვნელობა საზოგადოებრივი პროგრესისათვის, ბუნების შემეცნება.   
გაკვეთილის ამოცანები
·       საგანმანათლებლო  განვამტკიცოთ აირის განმუხტვის შესახებ ადრე მიღებული ცოდნა; ჩამოვუალიბოთ მოსწავლეებს წარმოდგენა აირის განმუხტვის სახეების შესახებ, მისი პრაქტიკაში გამოყენების შესახებ.
·       განმავითარებელი  – ვასწავლოთ განსაზღვრონ, გამოიცნონ დააღწერონ აირის განმუხტვის სხვადასხვა სახე, დაადგინონ მიმდინარე პროცესების მიზეზ-შედეგობრივი კავშირები. აჩვენონ აირის განმუხტვის პრაქტიკული გამოყენების შესაძლებლობები. ჩამოიყალიბონ წარმოდგენები ფიზიკისა და სხვა საბუნებისმეტყველო საგნებთან , ტექნიკასა და ტექნოლოგიებთან კავშირი.  
·       აღმზრდელობითი  სრულყოფილი გავხადოთმოსწავლეთა მისწრაფება შეივსონ ცოდნა და უნარები (აღქმა, მახსოვრობა, შემეცნება). მოვახდინოთ დამოუკიდებელ  საქმიანობის სტიმულირება.

გაკვეთილის იდეა : დენი მასზე მოდებული პოტენციალთა სხვაობით წარმოიქმნება ნებისმიერ გარემოში, სადაც არის თავისუფალი ელექტრონები. 
გაკვეთილის ტიპი
·       ახალი მასალის ათვისება;

გაკვეთილის ფორმა : ლექცია-გაკვეთილი პრეზენტაციით;
სწავლების მეთოდები:
·        სიტყვიერი, თვალსაჩინო;
·       ახსნითი - ილუსტრაციული;
·        სასწავლო -შემეცნებითი საქმიანობის ორგანიზაცია;

ხელსაწყოები და ინფორმაციის წყაროები:   10 კლასის სახელმძღვანელო ფიზიკაში - გიორგი გედენიძე; ეთერ ლაზარაშვილი ; კომპიუტერი და პროექტორი სლაიდების დასათვალიერებლად;
გამოყენებული ლიტერატურა:  10 კლასის სახელმძღვანელო ფიზიკაში - გიორგი გედენიძე; ეთერ ლაზარაშვილი ;


გაკვეთილის სტრუქტურა:
1. საორგანიზაციო მომენტი (1 წთ)
2. ცოდნის საფუძვლების აქტუალიზაცია (10 წთ)
3. გაკვეთილის სასწავლო ამოცანის დასმა (1 წთ)
4. ახალი ცოდნის ფორმირება - ახალი მასალის ახსნა (20 წთ)
5. ახალი მასალის გამნტკიცება (4წთ) 
6. მიღებული ცოდნის განზოგადება და სისტემატიზაცია (3წთ)
7. საშინაო დავალება  (6წთ)


გაკვეთილის შინაარსი

1. 
საორგანიზაციო მომენტი
მისალმება. კლასის მზად ყოფნა გაკვეთილის დაწყებისათვის. სიის ამოკითხვა.

2.
ცოდნის საფუძვლების აქტუალიზაცია 
ჩვენ დავიწყეთ შესწავლა თემისა ,, ელექტრული დენის გავრცელება სხვადასხვა გარემოში’’. ახლა გავიხსენოთ და გავაცოცხლოთ ჩვენი ცოდნა.
1)მივცეთ განსაზღვრება ცნებებს :
1. აირის იონიზაცია - აირის მოლეკულების დაშლა ელექტრონებად და დადებით იონებად.
2. რეკომბინაცია  დამუხტული ნაწილაკების ურთიერთნეიტრალიზაცია;
3.განმუხტვა აირებში  ელექტრული დენის გასვლის მოვლენა აირებში განმუხტვის გზით;
4. ელექტრული გარღვევა  არათავისთავადი განმუხტვის გადასვლა თავისთავადში;
5. თავისთავადი განმუხტვა აირებში- განმუხტვა, რომელიც გრძელდება გარეშე იონიზატორის მოქმედების შეწყვეტის შემდეგაც;
6. არათავისთავადი განმუხტვა აირებში - განმუხტვა, რომელიცმიმდინარეობს გარეშე იონიზატორის მოქმედებით;
7. მეორადი ელექტრონული ემისია  პროცესი, რომლის დროსაც კათოდის ზედაპირის იონებით დაბობმბვისას კათოდის ზედაპირიდან ამოიფრქვევა ელექტრონები;
8. თერმოელექტრონული ემისია  კათოდის გახურებისას თავისუფალი ელექტრონების წარმოქმნის პროცესი;  
9. შედარებითი დახასიათება : ფოტოიონიზაცია და თერმოიონიზაცია -  
ორივე პროცესი მიმდინარეობს იონიზატორის, კათოდისა და ანოდის არსებობის დროს. მაგრამ ფოტოიონიზაციისათვის აუცილებელია გამოსხივება. მაშინ, როდესაც  თერმოიონიზაციისას - ელექტროდების მაღალი ტემპერატურაა, ორივე პროცესის დროს გვაქვს თავისუფალი ელექტრონები და იონები.
10. როგორ შეიცვლება აირის განმუხტვის ვოლტ-ამპერული მახასიათებელი, თუ იმ ძაბვისას, რომელიც მეტია გარღვევის ძაბვაზე, მოვაცილებთ გარეშე იონიზატორს?
გარღვევის ძაბაზე მეტი ძაბვის არსებობისას ადგილი აქვს დარტყმით იონიზაცია, რომელსაც მივყავართ ელექტრონულ და იონურ ზვავამდე და ჩვენი არათავისთავადი განმუხტვა გადადის თავითავად განმუხტვაში. რაც ნიშნავს, რომ გარეშე იონიზატორის მოცილებისასაც კი აირის განმუხტვა არ შეწყდება.
3.
ახალი მასალის ახსნა 
ჩვენ განვიხილეთ აირის იონიზაციის პირობები. ძნელი არ არის მივხვდეთ, რომ გამოყენებული აირის თვისებებიდან გამომდინარე აირის განმუხტვას ექნება თავისი დამახასიათებელი თავისებერებები თითოეული აირისათვის. დღეს გავიღრმავებთ ცოდნას აირის განმუხტვის შესახებ და განვიხილავთ მის სახეებს. ჩაიწერეთ დღევანდელი გაკვეთილის თემა:  ,, თავისთავადი განმუხტვის სხვადასხვა ტიპი.’’



აირის თვისებებისა და მდგომარეობიდან გამომდინარე, ელექტროდების განლაგებისა და თვისებიდან და ასევე ელექტროდებზე მოდებული ძაბვიდან გამომდინარე წარმოიქმნება სხვადასხვა სახის თავისთავადი განმუხტვის სახეები. განვიხილოთ რამდენიმე სახე: 
მღვივარი განმუხტვა.


მღვივარე განმუხტვა შეინიშნება აირებში დაბალი წნევისას რამდენიმე ათეული მილიმეტრი ვერცხლის წყლის სვეტისა და უფრო დაბალი რიგის.  
განვიხილოთ მილი. კათოდის ბნელ სივრცეში ხდება ელექტრონებისა და დადებითი იონების ძალიან დიდი აჩქარება, რომლებიც ამოაგდებენ კათოდიდან ელექტრონებს. მღვივარე ნათების ზონაში ელექტრონები აწარმოებენ აირის მოლეკულების დარტყმით იონიზაციას და კარგავენ თავის ენერგიას. აქ წარმოიქმნება დადებითი იონები, რომლებიც აუცილებელია განმუხტვის გასაგრძელებლად. ელექტრული ველის დაძაბულობა ამ მონაკვეთში ძალზე მცირეა.


მღვივარი განმუხტვა ძირითადად გამოწვეულია იონებისა და ელექტრონების რეკომბინაციით. კათოდის ბნელი სივრცის ხანგრძლივობა განისაზღვრება კათოდის მასალისა და აირის თვისებებით. ანუ მილის შევსებით სხვადასხვა აირებით, ჩვენ შეიძლება მივიღოთ ნათების სხვადასხვა ფერი და ინტენსივობა.
მღვივარი განმუხტვა გამოიყენება დღის განათებებში, ძაბვის სტაბილიზატორებში, ელექტრონული და იონური კონების მისაღებად. 

გვირგვინისებრი განმუხტვა.
გვირგვინისებრი განმუხტვა წარმოიქმნება აირში ნორმალური ატმოსფერული წნევისას, რომელის იმყოფება ძალზე არაერთგვაროვან ელექტრულ ველში (მაგალითად, მაღალი ძაბვის გამტარების წამახვილებული ბოლოებზე);   


გვირგვინისებრი განმუხტვისას აირის იონიზაცია და მისი ნათება მიმდინარეობს გვირგვინისებრი ელექტროდების სიახლოვეში. 
გვირგვინი - მავნე მოვლენაა, რომელსაც თან ახლავს დენის გაჟონვა და  ელექტრული ენერგიის დანაკარგი. 
კორონირების  შესამცირებლად ადიდებენ გამტარების სიმრუდის რადიუსს, ხოლო ზედაპირებს მეტად გლუვს. 
ძაბვის გაზრდასთან ერთად გვირგვინისებრი განმუხტვა წამახვილებულ ბოლოებზე იძენს ნათების სახეს.


დამუხტული ღრუბელი ინდუცირებას ახდენს დედამიწის ზედაპირზე მოპირდაპირე ნიშნის მუხტებს. განსაკუთრებით დიდი მუხტი გროვდება მახვილ ბოლოებზე. ამიტომ ჭექა-ქუხილის წინ ან ელვისას ხშირად მახვილ ბოლოებზე წარმოიქმნება სინათლის კონუსები. უძველესი დროიდან ამ ნათებას უწოდებენ წმინდა ელმას ნათებას.

გვირგვინისებრი განმუხტვა გასათვალისწინებელია, ვინაიდან საქმე გვაქვს მაღალ ძაბვასთან. ძალიან წვრილი გამტარების ან წამახვილებული ნაწილების არსებობისას შეიძლება დაიწყოს გვირგვინისებრიგანმუხტვა. ამას მივყავართ ელექტროენერგიის დანაკარგისკენ. რაც უფრო მეტია მარალი ძაბვის ხაზების ძაბვა, მით სქელია გამტარი მავთულები.
ნაპერწკლისებური განმუხტვა.
ნაპერწკლისებურ განმუხტვას აქვს ნათელი ზიგზაგისებური ძაფების-კანალების  სახე, რომლებიც გადიან განმუხტვის შუალედში და ქრებიან, მათ ცვლიან ახალი ძაფები.  


ნაპერწკლისებური განმუხტვისას გამოიყოფა დიდი  სითბოს რაოდენობა, აირის მკვეთრი ნათებით, ჭექით ან  ქუხილით. ყველა ამ მოვლენას ეწოდება ელექტრონული ან იონური ზვავი, რომლებიც წარმოიქმნება ნაპერწკლის კანალებში და იწვევს წნევის ზრდას, რომელიც აღწევს 107¸10პა,ხოლო ტემპერატურა იზრდება  10000 °С-მდე.
ნაპერწკლისებური განმუხტვის მკაფიო მაგალითია ელვა.


რკალური განმუხტვა.
რკალური განმუხტვა აღმოჩენილი იქნა რუსი ფიზიკოსის  ვ.ვ. პეტროვის მიერ   1802 წელს. ეს განმუხტვა წარმოადგენს აირის განმუხტვის ერთ-ერთ სახეს, რომელიც მიმდინარეობს დენის მაღალი სიმკვრივისა და ელექტროდებს შორის შედარებით მცირე ძაბვისას ( რამდენიმე ათეული ვოლტი).


რკალური განმუხტვის ძირითადი მიზეზია გახურებული კათოდის მიერ თერმოელექტრონების ინტენსიური ამოფრქვევა. ეს ელექტრონები ჩქარდებიან ელექტრული ველის მიერ და იწვევენ აირის მოლეკულების დარტყმით იონიზაციას, რისი წყალობითაც აირის მონაკვეთის ელექტრული წინაღობა ელექტროდებს შორის შედარებით მცირეა.   თუ გარე წრედის წინაღობის შემცირებით  გავზრდით აირის განმუხტვის დენის ძალას, მაშინ განმუხტვის გამტარობა იმდენად გაიზრდება, რომ ძაბვა ელექტროდებს შორის შემცირდება.  ამიტომ ამბობენ, რომ რკალურ  განმუხტვას  გააჩნია ვარდნილი ვოლტ-ამპერული მახასიათებელი.  


აირის ტემპერატურა რკალური განმუხტვის მონაკვეთში აღწევს  5000-6000 °С, ამიტომ მასში მიმდინარეობს ინტენსიური თერმოიონიზაცია.
 1876 წელს პ.ნ. იაბლოჩკოვმა პირველად გამოიყენა ელექტრული რკალი, როგორც სინათლის წყარო.  


რკალური განმუხტვა, როგორც სინათლის წყარო, გამოიყენება პროჟექტორებში  და საპროექციო აპარატებში.
რკალური განმუხტვის მარალი ტემპერატურა გამოიყენება რკალური ღუმელის მოწყობისათვის. დღეს რაკლური ღუმელები, რომლებიც იკვებები დიდი დენის ძალით გამოიყენება მრეწველობის ბევრ დარგში: ფოლადის, ტუჯის ფეროშენადნობების, ფოლადის მისარებად, ასევე კალციუმის კარბიტისა და აზოტმჟავის მისარებად და სხვა.   
 1882 წელს ნ.ნ. ბენარდოსის მიერ პირველად იქნა გამოყენებული ტკალური განმუხტვა მეტალების შესადუღებლად და დასაჭრელად. რკალური განმუხტვა გამოიყენება,  აგრეთვე  ვერცხლისწყლიან ტრანსფორმატორში , რომელშიაც ცვლადი დენი გარდაიქმნება მუდმივ დენში.  

5.
გავლილი მასალის განმტკიცება
 1.რომელი ნაწილაკები არიან აირებში ელექტრული დენის მატარებელი? 
პასუხი: ეს არის თავისუფალი ელექტრონები და იონები, რომლებსაც გამოასხივებს კათოდი, როცა ხდება მისი დაბომბვა იონებით. 

2.
თავისთავადი განმუხტვის რომელ სახეებს ვიცნობთ? 
პასუხი: მღვივარი, ნაპერწკლისებური, გვირგვინისებური, რკალური.

3.
რა პირობებში წარმოიქმნება მღვივარი განმუხტვა?პასუხი: გაუხშოებული აირი, დაბალი წნევა 

4.
რა ახასიათებს ნაპერწკლისებურ გამუხტვას? 
პასუხი: მიმდინარეობს მკვეთრი ნათებით ნაპერწკლების ცვენით, თავისებური ხმით და სითბოს გამოყოფით. 

5.
რა პირობებში წარმოიქმნება გვირგვინისებური განმუხტვა? 
პასუხი: წამახვილებული ელექტროდი, ძლიერი არაერთგვაროვანი ელექტრული ველი. 

6. 
რა ახასიათებს რკლაურ განმუხტვას? 
პასუხი: ძლიერი არაერთგვაროვანი ელექტრული ველი, ატმოსფერული წნევა. 

7.
 სად გამოიყენება აირის განმუხტვის ეს სახეები? 
პასუხი: ნათურებში, რომლებიც მუშაობს მღვივარი განმუხტვისას, ნეონის რეკლამის განათებაში და ა. შ.
 
8. რა ემართება ელექტრულ რკალს, ძალიან რომ გავაცივთ: ა) ანოდი; ბ) კათოდი? 
პასუხი: რკალური განმუხტვა მიმდინარეობს, თუ ორივე ელექტროდი ძლიერ გახურებულია, ტუ გავაცივებთ ანოდს განმუხტვა არ შეწყდება, მაგრამ თუ გავაცივებთ კათოდს განმუხტვა შეწყდება, ვინაიდან ელექტრონების ამოფრქვევა ხდება კათოდიდან. 
6.ცოდნის განზოგადება და სისტემატიზაცია
განვაზოგადოთ გაკვეთილზე მიღებული ცოდნა და დავაფიქსიროთ იგი კონსპექტში.    
აირის განმუხტვის რამდენი სახე შევისწავლეთ?  
მიცხეთ მოკლე დახასიათება თითოეულ მათგანს და ჩავწეროთ ისინი ცხრილში:





პირობები

გამოვლინება

გამოყენება

მღვივარი
გაუხშოებული აირი დაბალ წნევაზე 0.1-0.01 მმ. ვ.წყ. სვ.)
ნათება, ფერი დამოკიდებულია აირის სახეზე.
ნეონის რეკლამებში, აირის ლაზერებში, მღვივარი განმუხტვის ნათურებში
ნაპერწკლისებური
ატმოსფერული წნევა
  U გაზრდისას   Uზღ- მდე
მკვეთრი ნათება, ხმა, სითბოს გამოყოფით
საწვავის ასაალებლად

რკალური

ძლიერ გახურებული ელექტროდები
დიდი დენის ძალა, მცირე ძაბვა, მკვეთრი ელექტრული რკალი  
შედუღების ელექტროღუმელებში, მეტალის საჭრელად, როგორც სინათლის ძლიერი წყარო

გვირგვინისებური
ძლიერი არაერთგვაროვანი ელექტრული ველი,   ატმოსფერული წნევა, წამახვილებული ელექტროდი
გვირგვინისებური ნატება მახვილი ბოლოების გარშემო
სამრეწველო აირების მინარევებისაგან საწმენდ ელექტროფილტრებში

7. საშინაო დავალება
§
2-19. პროექტი თემაზე: ,,ფარაონის ნათურიდან ეკონომნათურამდე’’
შინაარსი:
1) 
შესავალი;
2) ,,
ფარაონის ნათურა“- მითი თუ რელობა? (პრეზენტაცია);
3) 
ელექტრული ნათურების შექმნის ისტორია; (პრეზენტაცია)
4) 
რა უნდა ვიცოდეთ ეკონომნათურების შესახებ (პრეზენტაცია);
5) 
კვლევა-ექსპერიმენტი;
6) 
სპეციალისტის აზრი;
7) 
ექსკურსია ფიზიკის ინსტიტუტში;
8) 
გამოკითხვა-ანკეტირება;
9) 
გამოფენა სხვადასხვა სახის განათების წყაროების გამოყენებით (სანთელი, ნავთის ლამფა, ზეთის ლამფა, სხვადასხვა სახის ნათურები) - გიდის დახმარებით თითოეული განათების შესახებ ინფორმაციის მიწოდება;
10) 
სტენდის მოწყობა - კედლის პოსტერები;
11) 
ბლოგის შექმნა;
12) 
ლიტერატურა და მასალები ინტერნეტიდან;
12) 
დასკვნითი პრეზენტაციის ჩატარება.

No comments:

Post a Comment