|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Аналогии в курсе физики средней школы |
Наклейки для поощрения "Смайлики 2". 
Горшок торфяной для цветов. Выпускная квалификационная работа ''АНАЛОГИИ В КУРСЕ ФИЗИКИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ'' СОДЕРЖАНИЕ .3 ГЛАВА 1. Электромеханические аналогии §1. Электромагнитные и механические §2. Решение уравнений, описывающих свободные колебания.15 §3. Решение физических .18 §4. Изучение волновых процессов ГЛАВА 2. Другие виды аналогий в школьном курсе физики §5.Использование аналогии при изучении §6. Изучение электрических цепей с использованием аналогии.35 §7. Аналогии при изучении постулатов ГЛАВА 3. Изучение аналогий на факультативах, кружках и спецкурсах. §8. Волчок и .52 §9. Свет и .62 .70 Список .71 Введение.Аналогия - один из методов научного познания, который широко применяется при изучении физики. В основе аналогии лежит сравнение. Если обнаруживается, что два или более объектов имеют сходные признаки, то делается вывод и о сходстве некоторых других признаков. Вывод по аналогии может быть как истинным, так и ложным, поэтому он требует экспериментальной проверки. Значение аналогий при обучении связано с повышением научно-теоретического уровня изложения материала на уроках физики в средней школе, с формированием научного мировоззрения учащихся. В практике обучение аналогии используется в основном для пояснения уже введенных трудных понятий и закономерностей. Электромагнитные колебания и волны - темы школьного курса физики, усвоение которых традиционно вызывает большие затруднения у учащихся. Поэтому для облегчения изучения электромагнитных процессов используются электромеханические аналогии, поскольку колебания и волны различной природы подчиняются общим закономерностям. Аналогии между механическими и электрическими колебательными процессами с успехом используются в современных исследованиях и расчетах. При расчете сложных математических систем часто прибегают к электромеханической аналогии, моделируя механическую систему соответствующей электрической. Демонстрационный эксперимент при изучении переменного тока вскрывает лишь некоторые основные особенности процессов протекания тока по различным электрическим цепям. Здесь большое значение имеют аналогии, дающие возможность понять ряд явлений в цепях переменного тока, сущность которых трудно разъяснить в средней школе другими средствами. К таким вопросам в первую очередь относятся явления в цепях переменного тока с емкостью и индуктивностью, а также сдвиг фаз между током и напряжением. Использование метода аналогии при решении задач может идти в двух направлениях: 1) непосредственное применение этого метода; 2) отыскание физической системы, которая аналогична данной в условии задачи. В данной работе будут рассмотрены следующие аналогии, изучаемые в курсе физики средней школы: электромагнитные и механические колебания; решение уравнений, описывающих колебания в пружинном и математическом маятниках; решение физических задач; изучение волновых процессов; изучение электрических цепей с использованием аналогии; использование аналогии при изучении транзистора; аналогии при изучении постулатов Бора; волчок и магнит; свет и глаз. Таким образом аналогии позволяют учащимся более глубоко понять известные физические явления, понятия и процессы.Г
ЛАВА 1 ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ АНАЛОГИИ. § 1 Электромагнитные и механические аналогии.В теме " Электромагнитные колебания " рассматривается электромагнитный процесс, возникающий при разрядке конденсатора через катушку индуктивности и делается вывод о колебательном характере этого процесса. Электромагнитные колебания в контуре имеют сходство со свободными механическими колебаниями, например с колебаниями тела, закрепленного на пружине. Сходство относится не к природе самих величин, которые периодически изменяются, а к процессам периодического изменения различных величин. При механических колебаниях периодически изменяются координата тела x и проекции его скорости , а при электромагнитных колебаниях меняются заряд конденсатора q и сила тока в цепи i. Одинаковый характер изменения величин (механических и электрических) объясняется тем, что имеется аналогия в условиях, при которых порождаются механические и электромагнитные колебания. Возвращение к положению равновесия тела на пружине вызывается силой упругости F , пропорциональной смещению тела от положения равновесия. Коэффициентом пропорциональности является жесткость пружины k. Разрядка конденсатора (появление тока) обусловлена напряжением U между пластинами конденсатора, которое пропорционально заряду q. Коэффициентом пропорциональности является величина q. Подобно тому как вследствии инертности тело лишь постепенно увеличивает скорость под действием силы и эта скорость после прекращения действия силы не становится сразу равной нулю, электрический ток в катушке за счет явления самоиндукции увеличивается под действием напряжения постепенно и не исчезает сразу, когда это напряжение становится равным нулю. Индуктивность контура L играет туже роль, что и масса тела m в механике. Соответственно кинетической энергии тела , а импульсу тела mv отвечает поток магнитной индукции Li . Зарядке конденсатора от батареи соответствует сообщение телу, прикрепленному к пружине, потенциальной энергии от положения равновесия (рис. 1,а). Сравнивая это выражение с энергией конденсатора , замечаем, что жесткость k пружины играет при механическом колебательном процессе такую же роль, как величина , обратная емкости, при электромагнитных колебаниях, а начальная координата . Возникновение в электрической цепи тока i за счет разности потенциалов соответствующих появлению в механической колебательной системе скорости под действием силы упругости пружины (рис.1,б). Моменту, когда конденсатор разрядится, а сила тока достигнет максимума, соответствует прохождение тела через положение равновесия с максимальной скоростью (рис.1.в). Далее конденсатор начнет перезаряжаться, а тело смещаться влево от положения равновесия (рис.1,г). По прошествии половины периода Т конденсатор полностью перезарядится и сила тока станет равной нулю. Этому состоянию соответствует отклонение тела в крайнее левое положение, когда его скорость равна нулю (рис.1,д).Рассмотренные выше колебания являются свободными. Здесь не учтено, что в любой реальной механической системе существуют силы трения. Таким образом, соответствие между механическими и электрическими величинами при колебательных процессах можно представить в виде таблицы 1 Механические величины Электрические величины Координата х Заряд q Скорость vx=x' Сила тока i=q' Ускорение аx=vx Скорость изменения силы тока i' Масса m Индуктивность L Жесткость k Величина, обратная электроемкости.
1/С Сила F Напряжение U Вязкость ( Сопротивление R Потенциальная энергия Энергия электрического поля конденсатора деформированной пружины kx2/2 q2/(2C) Кинетическая энергия mv2/2 Энергия магнитного поля катушки Li2/2 Импульс mv Поток магнитной индукции Li Выведем уравнение свободных незатухающих электромагнитных колебаний в контуре и колебаний горизонтального пружинного маятника. Применяя к пружинному маятнику закон сохранения энергии, получим равенство: (1) Так как =co s (2) Следует заметить, что уравнение (2) так же следует из закона сохранения энергии. В уравнении (2) i=q' - мгновенное значение силы тока, qmax - максимальный заряд на конденсаторе (он не должен вызвать пробоя). Делаем вывод о зависимости силы тока от величины заряда и находим значение максимальной силы тока: при q=0. Как видно формально с точки зрения математики уравнения (1) и (2) являются одинаковыми. Решаем уравнение (2): производная полной энергии по времени равна нулю, так как энергия постоянна. Следовательно, равна нулю сумма производных по времени от энергий магнитного и электрического полей. Физический смысл уравнения (3) состоит в том, что скорость изменения энергии магнитного поля по модулю равна скорости изменения энергии электрического поля; знак “минус” указывает на то, что, когда энергия электрического поля возрастает, энергия магнитного поля убывает (и наоборот). Поэтому полная энергия не меняется. Вычисляя обе производные получаем: получаем (4)Уравнение (4) является основным уравнением, описывающем процессы в колебательном контуре.Рассмотрим колебания вертикального пружинного и математического маятников. Выведем груз из положения равновесия, растянув пружину на длину Хm (рис.2) и отпустим. (Амплитудное растяжение пружины Xm должно быть таково, чтобы был справедлив закон Гука и выводимая на его основе формула потенциальной энергии пружины.) Мгновенные значения координаты груза х в процессе колебаний лежат в пределах -xm?x?xm . По закону сохраненья энергии имеем: (5) где X0=mg/k - статическое растяжение пружины (потенциальную энергию груза в поле силы тяжести отсчитываем от уровня равновесия груза, обозначенного на рис. 2 пунктиром). Учитывая, что (6) Как видно уравнения колебаний горизонтального и вертикального пружинных маятников одинаковы. Ускорение свободного падения g, имеющееся в уравнении (5), отсутствует в полученном уравнении колебаний. Следовательно, колебания груза на пружине не зависят от g и одинаковы, например, на Земле и Луне. Хотя в дифференциальные уравнения (1) и (6) входят разные величины, математически они эквивалентны. По аналогии с уравнением (4) описывающем процессы в колебательном контуре, запишем уравнение колебания пружинного маятника: , (7) Отклоним теперь математический маятник длиной l (рис. 3) от положения равновесия на длину дуги sm
Например, равновесие окислительно-восстановительной реакции в кислой среде смещено влево, а в щелочной — вправо. Сильный окислитель ион в кислой среде восстанавливается до иона Mn2+, в щелочной среде — до иона , в нейтральной — до молекулы . См. также Окисление металлов, Восстановление металлов. Лит.: Кудрявцев А. А., Составление химических уравнений, М., 1968; Химия. Курс для средней школы, пер. с англ., 2 изд., М., 1972, гл. 12; Химия. Пособие для преподавателей средней школы, пер. с англ., ч. 1, М., 1973, гл. 12. В. К. Бельский. Окисление биологическое Окисле'ние биологи'ческое, совокупность реакций окисления, протекающих во всех живых клетках. Основная функция О. б. — обеспечение организма энергией в доступной для использования форме. Реакции О. б. в клетках катализируют ферменты, объединяемые в класс оксидоредуктаз. Изучение окисления в организме было начато в 18 в. А. Лавуазье; в дальнейшем значительный вклад в исследование О. б. (его локализация в живых клетках, связь с др. процессами обмена веществ, механизмы ферментативных окислительно-восстановительных реакций, аккумуляция и превращение энергии и др.) внесли О. Варбург, Г. Виланд (Германия), Д. Кейлин, Х. Кребс, П
1. Аналогии и модели - один из методов обучения физики средней школы
2. Производная в курсе алгебры средней школы
3. Методические особенности введения показательной функции в курсе математики средней школы
4. Темы сочинений за курс средней школы 2002-2003 уч. года (11 класс)
5. Математика и физика в средней школе
9. Элементы интегрального исчисления в курсе средней школы
10. Региональная культура и история на уроках немецкого языка в средней школе
11. События Великой Отечественной Войны на страницах новейших учебников по истории для средней школы
12. Место интенсивной методики в системе обучения иностранному языку в средней школе ([Курсовая])
13. Региональная культура и история на уроках немецкого языка в средней школе
14. Вопрос радиационной безопасности в экологическом образовании в средней школе
16. Рациональное питание в рамках курса "Валеология" начальной школы
Шкатулка для рукоделия, 28x21x15 см, арт. 80887. 
Набор капиллярных ручек "Fine Writer 045", 20 цветов, 0,8 мм, пластиковая банка. 
Машинка закаточная винтовая "Мещёра-2". 17. Средняя школа в последние десятилетия Российской империи
18. Характеристика объекта управления (на примере Неверовской средней школы)
19. Анализ процесса социализации учащихся средней школы: особенности и основные тенденции развития
20. Проблемы образования в средней школе
25. Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП
26. Методика формирования понятия Плазма в школьном курсе физики
27. Курс физики
28. Развитие пространственных представлений учащихся в курсе математики начальной школы
29. Лингвострановедческий аспект в преподавании английского языка в средней школе на тему: "Одежда"
30. Приемы и средства личностно-ориентированного обучения иностранному языку в средней школе
31. Дидактичні ігри під час вивчення курсу геометрії основної школи
32. Активизация внеурочной работы по математике в средней школе
Овощерезка "Nicer Dicer Plus". 
Накладка на унитаз "Disney. Тачки" (красная). 
Садовый домик. 34. Графические работы на уроках стереометрии в средней школе
35. Использование зрительных опор для развития устной речи учащихся в X-XI классах средней школы
36. Исследование проявления подростковой агрессивности учащихся средней школы
37. Методика обучения чтению на английском языке в средней школе
41. Порождение устно-речевого высказывания на основе учебного текста на среднем этапе средней школы
42. Психологическая готовность младших школьников к обучению в средней школе
43. Разработка двух уроков английского языка для средней школы
44. Словесные и словесно-наглядные методы обучения химии в средней школе
45. Урок истории в средней школе на тему: "Внешняя политика России в конце XIX — начале ХХ века
46. Физика в школе сегодня и завтра
47. Адаптация пятиклассников к средней школе
48. Характеристика психологической готовности младшего школьника к средней школе
Фотобумага "Lomond" для струйной печати, А4, 85 г/м, 100 листов, односторонняя, глянцевая. 
Защита для обуви, (синяя). 
Подарочный набор: визитница, ручка, брелок, арт. 140202. 51. Контроль в обучении поисковому чтению на среднем этапе обучения иностранного языка в школе
52. Ответы на билеты за 10 класс для школ с физико математическим уклоном
53. Шпаргалка по физике для студентов 1-го курса (по билетам)
57. Курс "Информационная культура" и начальная школа
58. Технологическая карта развивающего обучения на уроках физики в основной школе
59. О готовности учащихся сельских школ к обучению в среднем звене
62. Тестовый контроль в процессе обучения иностранному языку в средней общеобразовательной школе
63. Анализ педагогического процесса в МОУ "Средняя общеобразовательная школа №175" г. Зеленогорска
64. Методические особенности изучения темы "Подобные треугольники" в средней общеобразовательной школе
Щетка-сметка для снега со скребком и водосгоном, телескопическая, поворотная голова. 
Магнитная "Азбука" (106 элементов). 
Противомоскитная сетка, 100х220 см, белая. 65. Организация самостоятельной работы средних классах общеобразовательной школы
66. Реализация профильного обучения в средней общеобразовательной школе
69. Физика звезд
73. Расово-антропологическая школа
74. Этнография Казахстана Средней Азии
75. Отчёт по летней геодезической практике за 1 курс
76. Бухгалтерский учёт и аудит в банках (курс лекций)
77. Обязательное право среднего Китая
78. Политэкономические школы и направления
79. Правоведение - курс лекций
80. Позитивистская школа права
Крем детский "Weleda" питательный, для тела (с календулой), 75 мл. 
Игра "Падающая башня". 
Каталка детская Bradex "Движение" (цвет: розовый). 83. Использование интегрированных курсов при изучении иностранного языка
84. Шпаргалки для контрольной по немецкому (средняя ступень)
85. Лингвистические основы обучения произношению английского языка в каракалпакской школе
89. Ответы на вопросы к зачету по курсу культурологии
92. Аналогия в "Капитанской дочке" и реальных событиях пугачевщины
94. Принцип аналогии в морфологии
95. Лекции по курсу "Введение в языкознание"
96. Методы изучения музыкальных произведений крупной формы в старших классах общеобразовательной школы
Фоторамка "Poster black". 
Светильник "Плазма №5". 
Универсальная вкладка для дорожных горшков (голубой). 97. Готфрид Лейбниц - немецкий историк, математик, физик, юрист
98. Обязательное право среднего Китая
99. Античный мир (по курсу "Россия в мировой истории") ([Учебно-методическое пособие])
Совок большой. 
