Tίτλος του μαθήματος | Πειράματα Επίδειξης Φυσικής Ι I
Κωδικός αριθμός μαθήματος | NME492
Τύπος του μαθήματος | Επιλογής
Επίπεδο του μαθήματος | Προπτυχιακό
Έτος σπουδών | Τέταρτο
Εξάμηνο | Ογδοο
Πιστωτικές μονάδες ECTS | 5
Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων | E. Βιτωράτος, Καθηγητής Στ. Γεωργά, Αν. Καθηγήτρια Σ. Σακκόπουλος, Καθηγητής
Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος | Μετά την επιτυχή περάτωση των σπουδών στο μάθημα αυτό, o φοιτητής/τρια θα έχει εμπειρία στο σχεδιασμό και στην πραγματοποίηση πειραμάτων για την επίδειξη και την κατανόηση βασικών νόμων της Φυσικής στην περιοχή του Ηλεκτρισμού και της Οπτικής. Ο φοιτητής/τρια θα μπορεί να αποφασίζει για την καταλληλότητα των οργάνων που είναι διαθέσιμα σε ένα σχολικό εργαστήριο, προκειμένου να τα αξιοποιήσει για την επίδειξη πειραμάτων που αναφέρονται σε νόμους της Φυσικής. Ο φοιτητής/τρια θα μπορεί να χρησιμοποιεί και να αξιολογεί τις πληροφορίες από το διαδίκτυο προκειμένου να χρησιμοποιήσει το υλικό αυτό για την κατανόηση φυσικών διεργασιών. Ο φοιτητής/τρια θα μπορεί να παρουσιάζει κάποιο θέμα φυσικής σε ακροατήριο διαφόρων επιπέδων σε ό,τι αφορά την γνώση Φυσικής. Ο φοιτητής/τρια θα έχει μια εμπειρία διδασκαλίας σε Σχολείο.
Δεξιότητες | ΓΕΝΙΚΕΣ: Βασική γνώση του αντικειμένου Ικανότητα μάθησης Δημιουργικότητα Εκτίμηση καταστάσεων και λήψη αποφάσεως Εφαρμογή της θεωρητικής γνώσης στην πράξη Κριτική και αυτοκριτική ικανότητα Ανάπτυξη ερευνητικής δραστηριότητας Διεπιστημονικότητα Προφορική και γραπτή επικοινωνία Ηθική προσέγγιση των επιστημονικών θεμάτων Ανάπτυξη διαπροσωπικών σχέσεων Γνώση δεύτερης γλώσσας ΕΙΔΙΚΕΣ: Ικανότητας εκτίμησης καταστάσεων και μεγεθών Εννοιολογική γνώση και κατανόηση Γενικότερη συμβολή της Φυσικής στον πολιτισμό Ανάπτυξη ικανοτήτων σχετικών με το λειτούργημα του Δασκάλου. Πραγματοποίησης πειραμάτων επίδειξης Βιβλιογραφική και έρευνα πηγών στο διαδίκτυο Ικανότητα διδασκαλίας και χειρισμού μεγάλου ακροατηρίου. Ικανότητα ερμηνείας φαινομένων, διεργασιών, καταστάσεων που παρατηρούνται στην καθημερινή ζωή, καθώς και της λειτουργίας συσκευών - εφαρμογών.
Προαπαιτήσεις | Οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν καλή γνώση Γενικής φυσικής και ειδικών κεφαλαίων Ηλεκτρομαγνητισμού και Οπτικής.
Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος | Πειράματα & διατάξεις για την επίδειξη πειραμάτων Ηλεκτρισμού & Οπτικής. Ειδικότερα: Πειράματα Ηλεκτροστατικής. Στατικά φορτία εκ πιέσεως. Πυκνωτές - Διηλεκτρικά. Εφαρμογές. Ηλεκτρικό ρεύμα. Σύνδεση αντιστάσεων. Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία. Καταμεριστής τάσεως. Ροοστάτης. Ωμόμετρο. Ασφάλεια - βραχυκύκλωμα. Αποτελέσματα του ηλεκτρικού ρεύματος ( θέρμανση Joule, πείραμα του Oersted, ηλεκτρόλυση, επίδραση του ρεύματος στους ζώντες οργανισμούς). Αλληλεπίδραση ρευμάτων. Μαγνητικό πεδίο (δυναμικές γραμμές). Δύναμη Lorentz. Ισοδυναμία πηνίου - μαγνήτη. Πειράματα επαγωγής. Φορά του επαγωγικού ρεύματος. Κανόνας του Lenz. Πειράματα αυτεπαγωγής. Ρεύματα πεδήσεως (Eddy currents). Συντονισμός σε κύκλωμα RLC. Μαγνήτηση - απομαγνήτηση σιδηρομαγνητικού υλικού. Μετάβαση του νικελίου από την σιδηρομαγνητική στην παραμαγνητική κατάσταση (σημείο Curie). Παραμαγνητικά ιόντα Mn μέσα σε ανομοιογενές μαγνητικό πεδίο. Αρχές λειτουργίας οργάνων (θερμικά, στρεπτού πλαισίου, μαλακού σιδήρου), Συχνόμετρο, όργανο μέτρησης μαγνητικού πεδίου, κλπ. Μετασχηματιστές. Εφαρμογές. Γεννήτριες εναλλασσόμενου και συνεχούς ρεύματος. Τριφασική γεννήτρια. Κινητήρες. Στρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Υψίσυχνα ρεύματα & φαινόμενα επαγωγής, αυτεπαγωγής. Συντονισμός σε κυκλώματα LC. Μετασχηματιστής Tesla. Μικροκύματα. Ηλεκτρικές εκκενώσεις. Πειράματα γεωμετρικής οπτικής. Ανάλυση του φωτός με πρίσματα και φράγμα περιθλάσεως. Πειράματα κυματικής οπτικής (συμβολής, περίθλασης,πόλωσης). Διπλή διάθλαση, Πλακίδια καθυστερήσεως φάσεως, φωτοελαστικότητα. Οπτικά ενεργές ουσίες.
Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη | « Οι Έννοιες της Φυσικής» P. G. Hewitt. Παν. Εκδ. Κρήτης «Φυσική, Τόμος ΙΙ» H.D. Young, Εκδ. Παπαζήση, 1994. Fundamental University Physics. Alonso - Finn. Addison-Wesley Pub. Co. "Physics" Resnick, Halliday, Krane, (4th ed.) John Wiley & Sons, Inc. N.Y. (1992).
Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι | Διαλέξεις, Εργαστηριακή εξάσκηση σε μικρές ομάδες, Παρουσίαση θεμάτων, Εκπαιδευτικές εκδρομές - επισκέψεις σε σχολεία. Συμμετοχή στην παρουσίαση πειραμάτων στο Μουσείο Επιστημών και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Πατρών.
Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης | Συμμετοχή στο μάθημα Γραπτή εξέταση Εξέταση στο Εργαστήριο (Πρακτική) και γραπτή ερμηνεία των πειραμάτων Συμμετοχή στην εκπαιδευτική εκδρομή (Σχολεία απομονωμένων περιοχών). Συμμετοχή στην Πρακτική άσκηση (Μουσείο Επιστημών & Τεχνολογίας του Π.Π. και στα μαθήματα στα Πειραματικά Σχολεία του Π.Π.). Παρουσίαση θέματος(project) σχετικού με το περιεχόμενο του μαθήματος.
Γλώσσα διδασκαλίας | Ελληνική (δυνατότητα στην Αγγλική).