Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Молниеносная лекция для школьников

Ключевые слова:  видео, лекция, наноазбука, публичные лекции, фоторепортаж

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

01 февраля 2011

Предыдущая лекция "Огонь и материалы" - здесь (нажмите на ссылку). Для просмотра записи лекции "Электричество и материалы" приведен видеофайл (внизу, после фотографий).

...- Ну что, все пришли? Тогда собираемся – и вместо лекции идем играть в снежки: школьники против студентов. Согласны? А это шутка! Сегодня у нас лекция – электричество и материалы. {Прим. ред.: это было нервически - радостное вступление к лекции, которое привлекло внимание даже самых непоседливых}

Но кажется, что никто не расстроен: в снежки можно поиграть и потом, а вот посмотреть, как один из лекторов пропускает через себя ток, как взрывается водород и что было, «когда Эйнштейну на голову упало яблоко», - такое случается не каждый день {Прим. ред.: аудитория хором поправила ошибку!}.

От начала и до конца лекции лекторы делали вид, что они не могут договориться ни по одному вопросу, и постоянно чувствовалось, как вся аудитория то больше, то меньше переживает то за одного – Даниила Иткиса, то за другого – Диму Семененко. Твердые электролиты… - Да их не может быть! Ионы не текут по проводам, сколько можно повторять! – Но почему?! – Они просто туда не пролезут! – Но если оооочень постараться – то можно!

Именно участие в создании твердых электролитов объявлено главным призом по итогам написания эссе, заданных в качестве домашнего задания присутствовавшим школьникам. Это потом, через несколько лет, участие в таких исследованиях будет восприниматься как работа, а сегодня это то, о чем они мечтают и чего с нетерпением ждут (как предполагается J)

Правда, в одном вопросе лекторы все-таки сошлись: воздушные шарики однозначно надо надувать водородом, а не гелием, что и было показано прямо на лекции. При этом использовали водород, сгенерированный на глазах у изумленной публики, как ни удивительно, генератором водорода, работавшим от тривиальной розетки. Шарики, надутые водородом, будут очень хорошо летать, правда, как показал опыт, преимущественно вниз, но кого это волнует? А обычно их надувают гелием только потому, что водородный генератор – вещь не всем доступная, а гелий-то не взрывается - на то он и самый инертный газ. {Прим. ред.: разумеется, шарик с водородом был с варварски грохотом взорван при поджигании, правда, он был маленький, а вот на репетиции взорвали около полутора литров гремучего газа - это было весело, хотя стекла осталисьвсе же целы...}

Кстати, гелий можно использовать и для свечения в газовом разряде наряду с другими инертными газами. Правда, показать свечение каждого из них оказалось трудно: за годы демонстраций «студенты все сломали», но на этот случай в презентации была припасена картинка, иллюстрирующая, каким цветом светит каждый из инертных газов, что теперь, наверно, запомнит каждый.

Точно запомнят все слушатели лекции и то, что высокочастотный ток не причиняет вреда организму: достаточно вспомнить Диму, самозабвенно отдавшему себя на пользу образованию в роли второго электрода и бесстрашно пропускавшему через себя ток, чтобы заставить светиться лампочку – на участке от первого электрода до своей руки {Прим. ред.: буквально - лампочка светилась в руке без всякой видимой причины}. А вот с электричеством, произведенным из яблока, как описывают во всех учебниках, все было не так гладко: лампочка от него так и не засветилась, хотя стрелка гальванометра дергалась, как ей и положено в таких случаях… «Это потому, что ты, Дима, не додумался собрать целую батарею из таких элементов!» – подсказывает Даниил. Хотя Дима, наверно, додумался, просто остальные яблоки все-таки употребил по назначению.

Как и бутылочку газировки – так что для эксперимента по электрохимическому травлению пришлось просить помощи зала в виде газировки для использования в качестве электролита. Опыт проводили со знанием дела: оказалось, что в лаборатории ребята только этим и занимаются. И, похоже, в качестве электролита как раз используют газировку.

Когда в конце лекции пластинку из газировки достали, оказалось, что она протравилась не вся: волшебным образом на ней проявилось слово ФНМ.

Мне кажется, это знак.

Авторы лекции: Даниил Иткис, Дмитрий Семененко (ФНМ МГУ), автор текста: Валентина Уточникова (ФНМ МГУ), автор фотографий - Дмитрий Петухов (ФНМ МГУ)

Объявление: "Холод и материалы"

В современной науке холод занимает значимое место. Благодаря ему открыты явления сверхтекучести и сверхпроводимости, заработал первый лазер, без него не могут обходиться некоторые высокоточные методы анализа и диагностики, действие низких температур может оказать значительное влияние на прочностные свойства конструкционных материалов. Кроме этого, старейшая кафедра Физического факультета МГУ находится в криокорпусе. На лекции Вас в доступной форме познакомят с одним из наиболее интересных явлений – явлением сверхпроводимости, открытие которого состоялось ровно сто лет назад. Вы узнаете как оно связано с принципом работы адронного коллайдера, летающих поездов и др. Поймете почему вода и метан образуют твердые кристаллы. Также вы узнаете о методе криосушки или криосублимации... и многом другом.

Лекция «Холод и материалы» состоится 29 января в 15.00 на химическом факультете МГУ в южной химической аудитории (ЮХА). Для ее посещения Вам нужно зарегистрироваться по электронной почте 5stepsMSU@gmail.com.

Get the Flash Player to see this player.


Видеозапись лекции 2 "Электричество и материалы".
скачать встроить

Источник: Олимпиада



Комментарии
Юный максималист, 21 января 2011 00:29 
Сбылась мечта Димы, теперь он Дима Тесла.
Даня - русский Тим Бертон
А халатик - подарок мне девушек на старый день рождения Мой скромный вклад в лекцию.
Юный максималист, 22 января 2011 01:50 
А покритиковать можно?
Владимир Владимирович, 22 января 2011 04:18 
Критика - двигатель прогресса, если только она не огульная.
Юный максималист, 22 января 2011 13:23 
Критика:
1) в лекции часто происходят споры или просто высказываются противоречащие
друг другу суждения, однако не подводится итога, какая точка зрения все-
таки считается в науке правильной. В частности, меня очень интересует ответ
на вопрос, для каких веществ (! а не устройств) при малых напряжениях не
выполняется закон Ома.
2) на слайдах очень часто присутствуют фотографии, рисунки и схемы, смысл
которые без пояснения ясен наверно только человеку, делавшему лекцию.
3) наверно, все-таки какие-то школьные знания по химии и физике нужно
напоминать школьникам, потому что наверняка половина зала плохо помнит, что
называется электролизом.
4) юмор - это хорошая штука, конечно, но многие ведь не поймут иронии и
запомнят неправильно.
5) все, что касается твердых тел, а особенно их кристаллических структур, в
школе не проходится, и поэтому должно быть совершенно непонятно.
6) последние 20 минут лекции похожи на что-то в духе "тут Остапа понесло".
Зачем комкать сегнетоэлектрики, ферромагнетики, пьезоэлектрики, кривые
гистерезисов (без пояснений, естественно) и т.д.

Но самое главное, что меня огорчает в лекции, это стойкое впечатление (мое
личное, конечно) о том, что для лекторов важнее их собственный вид и
уверенное поведение, чем восприятие материала школьниками.

Надеюсь, что я выразил всё в достаточно полит-корректной форме?
Андрей Леонидович, 22 января 2011 19:47 
Профессор:
-Лекция закончена. Вопросы есть?
Студент:
-Я ничего не понял!
Профессор:
-Это утверждение. Вопросы есть?
Трусов Л. А., 22 января 2011 20:38 
1) для диэлектриков? (я лекцию не видел, не знаю, каков контекст)
Юный максималист, 22 января 2011 20:39 
выполняется, конечно. А как ты сопротивление считать будешь, Лев?
Для не видевших лекцию поясню. В начале лекции было сказано немного непонятное
суждение о том, что закон Ома работает не для всех веществ.
Я не хотел придираться к словам, и спорить здесь о терминах не буду (по моему
мнению, закон Ома выполняется для всех веществ, в чем вы можете убедиться,
используя 4 контакта, батарейку и вольтметр). Этот пример я дал потому, что он
наглядно показывает, что данное без пояснений (а тем более с дальнейшим
опровержением Дани - спасибо ему!) утверждение только запутывает школьников.
Трусов Л. А., 22 января 2011 20:58 
ну, я думал, Ом вывел свой закон для проводников.
Владимир Владимирович, 22 января 2011 21:14 
...закон Ома выполняется для всех веществ, в чем вы можете убедиться
Ага!
Юный максималист, 22 января 2011 21:18 
вот именно, что выполняется!
если вы про нелинейные вольтамперки, то они относятся не к веществам, а к
устройствам (т.е. с учетом неомичности контактов).
Если вы несогласны, напишите ваше понимание.
Юный максималист, 22 января 2011 21:26 
Хотя ладно, я же сказал, что не хочу к словам придираться. Пусть будет по-
вашему. Это всё терминологические споры.
Владимир Владимирович, 22 января 2011 21:27 
Полупроводник с p-n границей - таки материал!
Закон Ома выведен и обоснован для металлов.
Там где число носителей будет меняться с напряжением - закон Ома не может быть выполним - пробой диэлектрика наглядный пример!
Плюс еще любые эффекты связанные с емкостью (двойной слой).
Достаточно??

P.S.
Это всё терминологические споры.
Нет, это некомпетентнoсть помноженная на апломб
Юный максималист, 22 января 2011 21:29 
В моем понимании полупроводник с p-n переходом - это устройство, сделанное из
двух материалов (один - p типа, другой - n). Не нервничайте, Владимир
Владимирович..
Юный максималист, 22 января 2011 21:34 
Не надо про некомпетентность, прошу вас.
Если вам так хочется меня унизить, считайте, что вам это удалось уже не один
раз. Я высказал свое мнение о лекции. Привел примеры, какие захотел.
Я разве оскорбил кого-то?
Владимир Владимирович, 22 января 2011 21:34 
Других примеров не достаточно?
И если я нервничаю, то только за Вашу некомпетентность

P.S. И это критика (конструктивная, надеюсь), а не что-то там еще. Удивительно от Вас такое слышать (как от критика).
Юный максималист, 22 января 2011 21:39 
какое вам до меня дело? вам хочется кому-то что-то доказать?
Владимир Владимирович, 22 января 2011 21:43 
До Вас лично - никакого, пожалуй.
А многому понаписанному Вами и другими в подобных ситуациях (критике) считаю нужным (и возможным) выразить свою оценку.
Юный максималист, 22 января 2011 21:48 
тогда выражайте оценку только написанному мною, пожалуйста, не переходя на
личности. В нормальной дискуссии мы бы быстро пришли к тому, что спорим мы,
исходя из разного понимания, что такое материал, вещество и т.д. И не было бы
этих ваших неприятных комментариев.
Школьникам в школе много рассказывают (и про диоды тоже, например), но только
как-то это не вызывает у них отрицание закона Ома, не правда ли?
Владимир Владимирович, 22 января 2011 21:52 
Закон Ома имеет разумно ограниченную применимость, и к диэлектрикам в общем случае не применим из-за изменения числа носителей при изменении напряжения (пробой), а также из-за возможного накопления зарядов (эффекты двойного слоя).
Юный максималист, 22 января 2011 21:59 
Отлично, это уже по делу.
1) А до пробойного напряжения ток по диэлектрику течет согласно закону Ома?
2) Двойной слой - двойной слой чего подразумевается? Емкость сказывается на
переменном токе, но на постоянном ее как будто бы не надо учитывать. Разве
она скажется на пропорциональности тока напряжению?
Владимир Владимирович, 22 января 2011 22:06 
Написанное от 21:52 было перефразировано из комментариев выше (Вы в это время переходили на личности вместо того чтобы обсуждать по сути)
1) Пробой - экстремальная ситуация, четко демонстрирующая абсурдность попыток применить закон Ома вовезде.
Откуда носители тока в диэлектриках? Они будут высвобождаться только в активационных процессах.
2) Покажите, пожалуйста, как для конденсаторов будет применим закон Ома!?
Артем, ну правда, не надо эмоций. Не ругайтесь.
Юный максималист, 22 января 2011 22:18 
В конденсаторе есть токи утечки. Эквивалентной схемой для реального
конденсатора является идеальный конденсатор + параллельно ему резистор +
всему этому последовательно сопротивление контактов и их индуктивность.
Еще раз повторю, что конденсатор - это не вещество, а устройство.
В диэлектриках носителей заряда мало, но они при комнатной температуре все-
таки есть. Именно это и обеспечивает ненулевую проводимость. При небольших
напряжениях ток будет прямо пропорционален напряжению.
Теперь вы согласитесь, что спорим мы о терминах, а не о сути?
Вместо этого вы бы, как преподаватель и признанный ученый, могли бы тоже дать
комментарии к этой лекции.
Юный максималист, 22 января 2011 22:21 
Евгений Алексеевич, сегодня я спокоен, как танк.
Артем, если честно, я не был сторонником этих публичных лекий как "образовательного" проекта. Опыты нравятся, собственно, в них смысл. А закон Ома - сттистическое упрощение для некоторых распространенных типов МАТЕРИАЛОВ (для ВЕЩЕСТВ о нем нет смысла говорить, потому что на практике они выражены чем-то, что можно держать в руках, и это что - то может быть очень различным). Но школьник не знает, что такое материал и вообще после замечательных реформ нашего образования практически ничего не знает. Грустно.
Юный максималист, 22 января 2011 22:35 
Если эти лекции - не образовательный проект, то что тогда они такое?
Пиар-акция?
Владимир Владимирович, 22 января 2011 22:57 
Еще раз повторю, что конденсатор - это не вещество, а устройство. В диэлектриках носителей заряда мало, но они при комнатной температуре все-таки есть. Именно это и обеспечивает ненулевую проводимость. При небольших напряжениях ток будет прямо пропорционален напряжению.


Отуда возникают носители в диэлектриках (где, строго говоря, их быть не должно)? Как они высвобождаются?
Эффекты связанные с накоплением заряда возникают при реальных измерениях (в реальных веществах), где есть подвижные носители (ионы, например), что возвращает нас в вопросу - какие носители заряда в диэлектриках, для которых будет справедлив закон Ома?

Теперь вы согласитесь, что спорим мы о терминах, а не о сути?
Вы высказали неправильное утверждение, с которым я не согласен, и стараюсь, в меру своих ограниченных педагогических и научных способностей, пояснить почему.
Трусов Л. А., 22 января 2011 22:58 
Если эти лекции - не образовательный проект, то что тогда они такое? Пиар-акция?

акция устрашения
Юный максималист, 22 января 2011 23:51 
Я высказал утверждение, с которым Вы не согласны.
Но видим окружающий мир мы по-разному, поэтому и понятие правды и
"правильности" у нас разные.
Единственное, что меня смущает, это Ваше желание доказать кому-то (кому?),
что я неправ, а вы - правы.
Насчет ваших ограниченных способностей(к ЕА тоже относится):
излишняя скромность - признак гордыни (японская пословица).
Владимир Владимирович, 23 января 2011 00:27 
Вы невежливы и не по сути.
Вы написали про закон Ома неверно, более того как критику (и с апломбом).
Ваши попытки представить свои заблуждения, как разнообразие мира - скудны и нелепы!
Трусов Л. А., 23 января 2011 00:38 
мне всё-таки интересно, что авторы лекции имели в виду
Лев, спроси у них... Но все равно, в 100 раз лучше школьникам показывать то, что было на лекции, чем делать то, что делает большинство - ничего не делать.
Трусов Л. А., 23 января 2011 01:06 
неправда, ничего не делать - это отличное занятие.
тока очень утомительное
Юный максималист, 23 января 2011 02:52 

[I] -Но все равно, в 100 раз лучше школьникам показывать то, что было на
лекции, чем делать то, что делает большинство - ничего не делать. [/I]

Ну, кому как. Я всегда сильно огорчался, если пришел на лекцию, и ничего
не понял из нее.
А если всё это ради показа экспериментов - то зачем лекция. Давайте просто
эксперименты и комментарии к ним.
Ну да, академически это было бы лучше. Но я же не могу вмешиваться в творческий процесс!
Отличные эксперименты!
Юный максималист, 23 января 2011 12:38 
Большая советская энциклопедия http://bse.s...029876.html :

"Электрический ток в диэлектриках пропорционален напряжённости электрического
поля Е. Однако в достаточно сильных полях ток нарастает быстрее, чем по
закону Ома."
Владимир Владимирович, 23 января 2011 17:43 
Для любых сколь-либо нелинейных процессов будет существовать ограниченно-малый диапазон значений, где зависимость будет выглядеть линейной. То есть формально закон Ома и может описывать поведение диэлектриков при низких напряжениях (и, возможно, других узких диапазонах). Только для каждого конкретного диэлектрика и типа измерений будет свой диапазон, и применимость необходимо выверять экспериментально.

Возвращаясь теперь к предмету дискуссии - на лекции было сказано, что закон Ома применим не для всех веществ - это разумно и справедливо (и то что разумно поведать школьникам).
Оспаривать это утверждение на основании формальной (не фундаментальной(!)) выполнимости закона Ома, как линейной математической зависимости, вряд ли сколь-либо обосновано.
Юный максималист, 23 января 2011 19:52 
А я утверждение и не пытался оспорить.
Я пытался сказать, что не стОит на лекции давать сначала одно утверждение,
которое является как минимум не очевидным, и тем более не является привычным
для школьников, а затем сразу же говорить, что это не так.
Если Вам все понравилось в лекции, то я только порадуюсь за ее авторов.
Значит, не зря они старались.
Владимир Владимирович, 23 января 2011 20:59 
Ну и славно!
Всенепременно стоит порадоваться за авторов!
Мне очень понравилось (и положительные эмоции сильно коррелированы с конструктивной созидательной деятельностью - более чем "в 100 раз лучше школьникам показывать то, что было на лекции, чем делать то, что делает большинство - ничего не делать" или... )
Юный максималист, 26 января 2011 00:52 
-1 к. :)
Владимир Владимирович, 26 января 2011 04:52 
А то!
Палии Наталия Алексеевна, 30 января 2011 15:55 
[I]не стОит на лекции давать сначала одно утверждение,
которое является как минимум не очевидным, и тем более не является привычным
для школьников, а затем сразу же говорить, что это не так.[/I] - может быть стоит, потому что это заставит школьников задуматься и самим попытаться докопаться до истины ... я знаю, что до сих пор студенты (и не математики тоже) пытаются доказать теорему Ферма.
А можно еще попытаться Найти бозон Хиггса (раздел Интерактивные проекты, Элементы.ру) .
Юный максималист, 30 января 2011 21:43 
Может быть и стОит... Но я слишком консервативен и зануден для этого.

".. я знаю, что до сих пор студенты (и не математики тоже) пытаются доказать
теорему Ферма" http://ega-m...ngh/FLT.htm
Палии Наталия Алексеевна, 01 февраля 2011 23:28 
А еще раньше была издана очень хороша книга - Постников М.М. Теорема Ферма. Введение в теорию алгебраических чисел. М.: Наука, 1978 (см. здесь). Вообще, в Интернете в свободном доступе выложено много прекрасных книг по математике

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Углеродные нанотрубки
Углеродные нанотрубки

Работы победителей и призеров конкурса "Гениальные мысли"
Предлагаем ознакомиться с авторефератами работ победителей и призеров конкурса проектных работ школьников "Гениальные мысли", проходившего в рамках XI Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям в 2016-2017 году.

Наука и рок-н-ролл: не пропустите битву молодых ученых Science Slam Vladivostok
Наука — это сложно и скучно? 25 ноября в клубе «Водолей» пять молодых ученых докажут обратное. В рамках Science Slam участники представят собственные разработки на сцене, где обычно выступают известные музыканты со всей страны.

VI Конгресс предприятий наноиндустрии: итоги первого 10-летия и взгляд в будущее
7 декабря в МИА «Россия сегодня» пройдет VI Конгресс предприятий наноиндустрии. В какой точке развития сейчас находится отрасль? Какие рынки наиболее перспективны в ближайшие 10 лет? Как нанотехнологии включаются в Национальную Технологическую Инициативу? Эти и многие другие вопросы будут обсуждаться на Конгрессе.

Вспомнить все (total recall). Часть 3. Методы исследований в нанотехнологиях (практика)
Коллектив авторов
В третьей части рассматриваются экспериментально - практические материалы, связанные с методами анализа продуктов нанотехнологий, в том числе стандартные аналитические, физико – химические и структурные методы анализа. Участники могут изучать отдельно данный курс или комбинировать его с двумя предыдущими.

Вспомнить все (total recall). Часть 2. Решение задач и проектная работа (образование и самоподготовка)
Коллектив авторов
Во второй части рассматриваются обзорные материалы материалы по нанотехнологическому образованию и проектной деятельности (Раздел А), текстовый и иллюстративный материал по образовательным и социальным аспектам с сфере нанотехнологий (Раздел Б), а также самый важный раздел для подготовки к Олимпиадам данной серии, содержащий сборники заданий и решений за 10 олимпиадных лет (Раздел В).

Вспомнить все (total recall). Часть 1. Наноматериалы и нанотехнологии (теоретические аспекты)
Коллектив авторов
В первой части рассматриваются теоретические материалы, сгруппированные по важнейшим темам (Раздел А), уровню сложности (Раздел Б), для свободного чтения по основным группам рубрикатора РОСНАНО (Раздел В), а также для прохождения викторин самоконтроля (Раздел Г).

Система практик ФНМ МГУ
А.Б.Тарасов, А.В.Кнотько, Е.А.Гудилин

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!

Проектная работа

Сегодня становится все более популярной так называемая проектная работа школьников, однако на этот счет есть очень разные мнения. Мы были бы признательны, если бы Вы высказали кратко свое мнение по этому поводу путем голосования. Заранее благодарны!

Закон о реформировании РАН

В Совместном заявлении Совета по науке и членов Общественного совета Минобрнауки предлагается отозвать нынешний проект закона о "реформировании" РАН из Государственной думы и вернуться к его рассмотрению с соблюдением процедуры утвержденной постановлением Правительства РФ №851 от 25.08.2012, и указом Президента РФ №601 от 07.05.2012, которая была грубо нарушена. Мы предлагаем Вам высказать (анонимно) свое мнение в данном опросе, чтобы его статистические результаты были видны всем участникам опроса и общественности.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.