23Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-732-738
UMUMIY O'RTA TA'LIM MAKTABLARIDA "QATTIQ JISMLAR FIZIKASI"GA OH^ MASALALAR YECHISHNI TAKOMILLASHTIRISH
Ergash Qilichovich Qalandarov
Fizika-matematika fanlari nomzodi, fizika va astronomiya kafedrasi dotsenti, Nizomiy nomidagi TDPU, O'zbekiston
Elyor Yusupboyevich Atajanov
Nizomiy nomidagi TDPU magistranti, O'zbekiston
ANNOTATSIYA
Mazkur maqola umumiy o'rta ta'lim maktablarida o'qitiladigan fizikaning "Qattiq jismlar fizikasi" bo'limiga oid masalalarni nazariy va eksperemental usullar yordamida yechish metodikalari keltirilgan.
Kalit so'zlar: Fizika, masala, metodika, qattiq jismlar, laboratoriya, eksperiment, suyuqlik va metallar, temperatura.
MPROVEMENT OF THE METHODOLOGY OF PRESENTATION OF THE BASIS OF "SOLID BODY PHYSICS" IN GENERAL EDUCATIONAL
SCHOOLS
ABSTRACT
This article presents methods for solving problems related to the section "Solid State Physics", taught in general education schools, using theoretical and experimental methods.
Keywords. Physics, problem, technique, solids, laboratory, experiment, liquids and metals, temperature.
KIRISH
Hozirgi davrga kelib fan va texnika ulkan cho'qqilarni zabt etgan. Rivojlangan davrda yashayotganimiz esa hech kimga sir emas. Shunday ekan, olimlar, o'qituvchilar oldida katta muammolar paydo bo'lmoqdaki, ta'lim muassasalarida yangi pedagogik texnologiyalar orqali yangicha dars o'tish va ularning metodlarini yaratish shu muammolarining biridir.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-732-738
Ma'lumki fizika fanini o'qitishda nazariy va amaliy metodlar mavjud. Amaliy metodlar ichida fizikadan masalalar yechishning ahamiyati salmoqlidir. Masala yechish jarayonida o'quvchilarga bilim berish bilan birga ularning qobiliyatlarini rivojlantirish, nazariy bilimlarini mustahkamlash orqali ularning tajriba - sinov ko'nikmalari oshib boradi. [3]. Ayniqsa zamonaviy fizikaga oid masalalarni dars jarayonida yoki darsdan tashqari mashg'ulotlarida yechish orqali o'quvchilarda fanga bo'lgan qiziqishlarini orttirilishi tajribalardan ma'lum. Zamonaviy fizika deganda albatta avvalom bor "Qattiq jismlar fizikasi" tushuniladi. Chunki hozirgi fan va texnikaning rivojlanish negizida fizikaning qattiq jismlar bo'limi yotishi hech kimga sir emas. Shuning uchun ilmiy tadqiqot ishi bilan shug'ullanayotgan dunyo olimlarining qariyib yarmi aynan qattiq jismlar va ularning muammolari bilan shug'ullanishadi. Shunday ekan, o'quvchilarga qattiq jismlar fizikasiga oid tushunchalarni shakllantirish va rivojlantirish dolzarb muammolarimizdan biridir.
Hozirgi vaqtda maktab o'quvchilarga zamonaviy masalalarni yechish orqali ularning fanga qiziqishlarini va ilmiy layoqatlarini shakllantirish va rivojlantirish dolzarb muammolardan biridir. Zamonaviy fizika masalalarining oddiy umumiy fizika masalalaridan farqi bir vaqtning o'zida bir nechta fizik jarayonni va fizik qonuniyatlarni qamrab olishidadir. Ya'ni o'quvchi oddiy masalani berilgan mavzu bo'yicha bilimga ega bo'lib yecha olsa, zamonaviy fizika masalasini yechish uchun esa bu yetarli bo'lmaydi va boshqa fizik qonuniyatlardan ham bohabar bo'lish talab etiladi [2].
ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODOLOGIYA
O'qituvchi o'quvchilarga zamonaviy fizikadan bilim berar zkan, albatta ularning boshqa fanlardan tayyorgarliklarini aniqlashtirish zarur. Chunki qattiq jismlar fizikasidan masalalar boshqa bo'limlarga qaraganda birmuncha murakkabroq hisoblanadi. Buning uchun o'quvchilar matematika va kimyo fanlaridan yetarlicha bilimga ega bo'lishlari talab etiladi. Hozirgi vaqtda umumiy o'rta ta'lim maktablarida o'qitiladigan fizika va uning bo'limlarida zamonaviy fizikadan masalalar birmuncha kam yechiladi. Shuning uchun buni metodik kamchilikni to'ldirish uchun darsdan tashqari mashg'ulotlarda yoki fizikadan to'garaklarda hamda o'quvchilarni fan olimpiadalarga tayyorlashda qattiq jismlar fizikasiga oid masalalar tanlash maqsadga muvofiq sanaladi. Chunki bunday masalalar yechish orqali o'quvchilar fizik qonunlar bilan birgalikda matematika va kimyo qonunlarini takrorlab olishga sharoit yaratiladi. Buning uchun iqtidorli o'quvchilarni tanlab olib,
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-732-738
yoshiga mos tarzda soddadan murakkab tomon zamonaviy masalalar tanlab yechish usullarini o'rgatila borilsa uning bilim saviyasi oshib boradi va albatta fanga qiziqishi ortishi bilan birga olimpiadalarda yuqori natijalar ko'rsatadi.
Mashg'ulotlarda shunday masalalar tanlash kerakki, bunday masala bir nechta usullar yordamida yechish mumkin bo'lsin. Masalan nazariy usul bilan birgalikda, eksperimental yoki demonstratsion metodlar orqali kuzatish va topshiriqni aniqlash mumkin bo'lsin.
Quyida bir nechta qattiq jismlar fizikasiga oid masalalarining o'ziga xos yechilish usullarini ko'rib chiqamiz.
1 - masala. Har birining qalinligi 0 , 2 s m dan bo'lgan po'lat va kumush plastinkasi uchlari bilan shunday birlashtirilganki, ular 2 0 °C da yassi bimetall plastinkasini hosil qiladilar. Bu bimetall plastinkaning 1 0 0 °C temperaturadagi egriligining o'rtacha radiusi qanday bo'ladi? [1].
Dastlab bu masalani nazariy metod orqali yechish mumkin. Yechish:
Kumush va po'latning chiziqli kengayish koefitsientlari bir xil bo'lmaganligi ( ak > ap) uchun bimetall plastinka qizdirilganda uzunchoq kumush parchasi po'lat parchasiga qaraganda ko'proq cho'ziladi va hamma plastinka egiladi. Agar ^ temperaturada kumush plastinkasining o'rta chizig'ining uzunligi lkl ga, t2 temperaturada esa lk2 ga teng bo'lsa, biz bu ikkalasi orasidagi bog'lanishni quyidagicha ifodalashimiz mumkin bo'ladi.
l k2 = l kl( 1 + «kAt)
Bunda ak — kumushning chiziqli kengayish koefitsienti, At =
t 2 — t l — temperaturalar farqi.
Oldingiga o'xshash po'lat plastinka uchun ham quyidagini hosil qilamiz.
lp 2 =lp i( 1 + «p At) Chunki bu yerda ham temperaturalar farqi oldingidek bo'ladi.
NATIJALAR VA MUHOKAMA
Egilishning o'rtacha radiusi R ni aniqlash uchun deformatsiyalanishda plastinkalarning uchlari bir - biriga nisbatan siljimaydi deb qaraymiz va ularning qalinliklarining o'zgarishi shunchalik kichik bo'ladiki bu o'zgarishni xisobga olmaymiz.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-732-738
Quyidagi chizmaga asosan uzunlik va egrilik radiusi orasidagi bog'lanishni ifodalovchi formulani quyidagicha yozib olishimiz mumkin.
lk2 = p( R + y) va lp 2 = <p(R-^) Tuzilgan tenglamalar masalaning hamma shartlarini aks ettiradi va izlanayotgan kattalikni aniqlashga imkon beradi. Yuqorida yozilgan barcha tenglamalarni R ga nisbatan yechib quyidagi ishchi formulani hosil qilamiz.
R = h /2 + ( cxp + ak)At\ 2( ( «k-ap)At J Bunda h = h t + h 2 hisoblanadi.
Berilgan: Formula:
ht = 0,2 sm = 2 ■ 10"3 m.
h2 = 0,2 sm = 2 ■ 10"3 m. h = h1 + h2
tx = 20°C At = t2 - tx
t2 = 100°C fi 1 aD = 12 ■ 10-6-—. F gradus p _ h /2 + (tXp + ak)At\ 2( ( «k — ap)At )
fi 1 ctk = 19 ■ 10" -—. gradus
R =
Topish kerak:R—?
Hisoblash:
h = 2 ■ 1 0 - 3m + 2 ■ 1 0 - 3m = 4 ■ 1 0 -3m. At = 100°C- 20°C = 80°C
/ 2 + ( 1 2 ■ 1 0 - 6 —+ 1 9 ■ 1 0 - 6 —* ■ 8 0 0C N
V gradus gradus J
4 ■ 10-3m
V
19-10-6
1 1 - 12■10-6
= 7,15 m
gradus
gradus,
80°C
Javob: R = 7, 1 5 m.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-732-738
Bu masalani eksperimental laboratoriya usulida ham kuzatish mumkin. O'quvchilar bunda har qanday metall plastinkalarni tezda qizdirilganda ular yoy shakliga o'tishini kuzatishlari mumkin bo'ladi.
2 - masala. Temir idishga 1 0 °C temperaturada 2 0 1 benzin sig'adi va liq to'lganligi ma'lum bo'ladi. Agar idishni temperaturasi 3 0 °C bo'lgan xonaga chiqilsa, benzinli idishning massasi qanchaga o'zgaradi? Yechish.
Idish va benzin issiqlikdan kengayganligi sababli qizdirilganda ularning hajmi ortadi. Suyuqliklarning hajm kengayish koefitsienti qattiq jismlarning hajm kengayish koefitsientidan doimo katta bo'ladi, shuning uchun bir xil temperaturada qizdirilgan benzinning hajm orttirmasi idish hajmining orttirmasidan ko'p bo'ladi va benzinning bir qismi undan to'kilib ketadi. Benzinli idishning qizdirilayotgan massa o'zgarishini aniqlash uchun, benzinning boshlang'ich temperaturadagi va uy temperaturasidagi massasini hisoblash va birinchi natijadan ikkinchisini ayirishimiz kerak. Bunda идишning massasi o'zgarmaydi. Ko'rsatilgan temperaturalarda benzinning massasini aniqlash uchun, bu temperaturalarda uning zichligini va идишning hajmini topishimiz kerak.
Agar t = 0°C temperaturadagi idish hajmini V0, t i temperaturadagi идиш va benzin hajmini Vx va t2 temperaturadagi идиш va benzin hajmini V2 deb olsak biz quyidagi tenglamalarga ega bo'lamiz. Vi = Vo ( 1 + ßttJ va V2=Vo( 1 + ßtt 2 )
Bu ikkala tenglamani soddalashtirsak quyidagi tenglamaga ega bo'lamiz.
= 1 + ßtt2
2 1 + ßtti
Bu yerda ß t — temirning hajmiy kengayish koefitsienti.
Benzinning t i va t 2 temperaturaldagi zichligi mos ravishda quyidagiga teng bo'ladi.
Pi=TT7Tr va p 2 = P0
l + ßbti l + ßbt2 Bu yerda ß^ — benzinning hajmiy kengayish koefitsienti, p 0 —benzinning 0 gradusdagi zichligi.
Bu temperaturalarda benzinning massasi mos ravishda quyidagicha bo'ladi. va
Ikkinchi tenglamadan birinchisini ayirgan holda kerakli soddalashtirishlarni amalga oshirib massaning o'zgarishi uchun quyidagiga ega bo'lamiz.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-732-738
Am = poVi
( ß b + ßt)(t 2-t i) 1 + ß b(t2 - t i + ß tti )
Berilgan: Formula:
tx = 10°C t2 = 30°C „ ( ßb + ß t)(t 2 Am=P 0 Vl1 + bb(t 2 — t2 — t i ) + ßtti)
Vx = 20 1 = 2 ■ 10-2m3
kg Po = 700 m6
, 1 ßt = 36- io-6-—. gradus
^ ^ gradus"
Topish kerak: M—? Hisoblash:
Am = 700-^f ■ 2 ■ 10-2m3
m-5
( 1 ■ 1 0 - 3—+ 36-1 0 - 6—^* ■ (3 0 0C — 1 0 0C)
V gradus gradus/ v y
1 + 1 ■ 1 0 - 3 —■ (3 00C — 1 0 0C + 3 6 ■ 1 0 - 6
gradus V
gradus
1 00C*
= 0,284 kg
Javob:
Am = 2 84 g.
Idish va benzinning birgalikdagi massasi 284 gramga kamayadi. Bu masalani ham laboratoriya jixozlari orqali tajriba yo'li bilan aniqlab yechish mumkin. Buning uchun metall idish va unga solingan suyuqliklarning temperaturalari oshganda issiqlikdan kengayish hodisasini ta'lim oluvchilar o'z ko'zlari bilan ko'rish imkoniyatiga ega bo'ladilar.
Bunday masalalardan darsda va darsdan tashqari mashg'ulotlarda foydalanish o'quvchi va talabalarning nafaqat fizikaga oid bilimlarini balki ko'nikmalari hamda malakalarini shakllantirishda ham juda katta hissa qo'shadi.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-732-738
XULOSA
Ushbu maqolada bayon etilgan usullar mualliflar tomonidan umumy o'rta ta'lim maktablarida "Fizika" fanidan mashg'ulotlar o'tish jarayonida qo'llab kelingan va ijobiy natijalargi erishilgan.
REFERENCES
1. B.A. Бaлаш. "Задачи по физике методы их решения" 193c .1987.
2. И.И.Воробьев, П.И.Зубков, О.Я.Савченко ва бошкалар. Задачи по физике. М.: "Наука" 1981.
3.T.Rizayev. B Ibragimov "Fizikadan masalalar yechish medodikasi" Toshkent 2015y.
