Рівняння вільних гармонійних коливань в контурі

Спочатку уроку демонструються динамічні моделі коливального контурів і аналогії механічних і електромагнітних коливань, повторюється поняття електромагнітних коливань, коливального контуру, відповідність механічних і електромагнітних величин при коливальних процесах.

Новий матеріал необхідно розпочати з того, що якщо коливальний контур ідеальний, його повна енергія з часом залишається постійною, тобто. її похідна за часом постійна, отже, і похідні за часом від енергій магнітного і електричного полів теж постійні [20, c. 52]. Потім, після низки математичних перетворень дійшли висновку, що рівняння електромагнітних коливань аналогічно рівнянню коливань пружинного маятника.

Посилаючись на динамічну модель, учням нагадують, що заряд в конденсаторі змінюється періодично, після чого поставлено завдання – з'ясувати, як залежить від часу заряд, сила струму у подальшому ланцюгу і непередбачувану напругу на конденсаторі.

Дані залежності перебувають по традиційної методиці. Потому, як знайдено рівняння коливань заряду конденсатора, учням демонструється картинка, де зображені графіки залежності заряду конденсатора і усунення вантажу від часу, які становлять косинусоїду.

Під час з'ясування рівняння коливань заряду конденсатора вводяться поняття періоду коливань, циклічною і власної частот коливань. Потім виводиться формула Томсона [12, c. 46].

Далі отримують рівняння коливань сили струму у ланцюзі і напругу на конденсаторі, після чого демонструється картинка з графіками залежності трьох електричних величин від часу. Увага учнів звертається на відхилення фаз між коливаннями сили струму і напругою та її відсутністю між коливаннями напруги і заряду.

Потім, як виведені всі три рівняння, вводиться поняття затухаючі коливання і демонструється картинка, де зображені ці коливання.

На наступному уроці підбиваються стислі підсумки з повторенням основних понять і вирішуються завдання на перебування періоду, циклічною і власної частот коливань, досліджуються залежності q(t), U(t), I(t), а як і різні якісні і графічні завдання [20, c. 89].

Висновки

Підводячи підсумок можна зробити ряд висновків.

1. В процесі вивчення теми "Електромагнітні коливання" розглядаються вільні електромагнітні коливання і автоколивання в коливальних контурах, а також вимушені коливання в електричних ланцюгах під дією синусоїдальної ЕРС. Всі ці питання мають дуже велике значення, оскільки на їх основі потім вивчаються електромагнітні хвилі з їх науково-практичними додатками. При викладі даної теми в курсі фізики середньої школи вчитель повинен спиратися на такі основні положення:

ü використання аналогій механічних і електромагнітних коливань;

ü вивчення та пояснення явищ і процесів на основі знань про електричному і магнітному полях і електромагнітної індукції, отриманих в 10 класі;

ü широке застосування фізичного експерименту.

2. Щоб зробити засіб навчання наочним, необхідно виділити основні властивості досліджуваного явища, тобто перетворити його в модель, правильно відобразити в моделі ці властивості і забезпечити доступність цієї моделі для учнів. Особлива увага повинна приділятися статичним і динамічним моделями. Динамічне комп'ютерне моделювання має великою вірогідністю і переконливістю, чудово передає динаміку різних фізичних процесів.

3. Розроблена нами методика вивчення електроколивальних процесів з допомогою комп'ютера дозволяє: індивідуалізувати навчальний процес за змістом, обсягом і темпами засвоєння навчального матеріалу, активізувати учнів при засвоєнні навчальної інформації, підвищити ефективність використання навчального часу, змінити характер праці викладача.

 

Список використаної літератури:

1. Апатова Н.В. Інформаційні технології в шкільній освіті. / / М., 1994.

2. Ю. А. Воронін, Р. М. Чудінскій. Комп'ютеризовані системи засобів навчання для проведення навчального фізичного експерименту. / / Фізика в школі, 2006, № 4.

3. Гомулина М. М. Комп'ютерні навчальні та демонстраційні програми. / / «Фізика», 1999, № 12.

4. Гончарова С.В. Підвищення ефективності наочності навчання при використанні динамічних комп'ютерних моделей на уроках фізики.

5. Дунін СМ. Комп'ютеризація навчального процесу. / / Фізика в школі. - 2004. - № 2.

6. Захарова І.Г. Інформаційні технології в освіті. / / М.: Академія, 2003.

7. Використання комп'ютерних моделей для розвитку творчості учнів / / Розвиток творчої активності учнів у процесі навчання та професійної підготовки студентів. - Єкатеринбург.: УрГПУ, 1995. -78 С.

8. Костка О.К. Електромагнітні коливання і хвилі. Теорія відносності.

9. Кудрявцев А.В. Методика використання ЕОМ для індивідуалізації навчання фізики.

10. Кулакова М.Я. Створення комп'ютерної навчального середовища для навчальної дослідницької роботи на заняттях з фізики.

11. Мамедов Т.М.О. Використання сучасних досягнень науково-технічного прогресу, як фактор підвищення якості викладання шкільного курсу фізики (Автореферат)

12. Машбиць Є.І. Психолого-педагогічні проблеми комп'ютеризації навчання. / / М.: Педагогіка, 1988.

13. Методичні матеріали до комп'ютерної лабораторії «L - мікро».

14. Методичні вказівки до електронного видання «Фізика 7 - 11». / / Физикон.

15. Підвищення ефективності наочності при використанні динамічних комп'ютерних моделей / / Теоретичні проблеми фізичної освіти. - С.-Петербург.: Освіта, 1996. - 87с.

16. Роберт І.В. Сучасні інформаційні технології в освіті: дидактичні проблеми, перспективи використання. / / М.: Школа-Пресс, 1994.

17. Салімова Л.Ч., Салімов BC, Брегеда І.Д. Інформаційні технології в навчанні фізики в школі. / / Матеріали X Всеросійської науково-методичної конференції "Телематіка'2003", 2003.

18. Стариченко Б.Є. Комп'ютерні технології в освіті. Інструментальні системи педагогічного призначення.

19. Старовіков М.І. Формування навчальної дослідницької діяльності школярів в умовах інформатизації процесу навчання (на матеріалі курсу фізики) / / Автореферат дис. д-ра фіз.-мат. Наук. - Челябінськ 2007.

20. Степанова Г.М. Збірник питань і завдань з фізики для 10-11 класів загальноосвітньої школи. - СПб.: "Спеціальна література", 1997. - 384с.

21. Теорія і методика навчання фізики в школі. Загальні питання. Під ред. С. Є. Каменецького, Н. С. Пуришева. / / М.: Академія, 2000.

22. Теорія і методика навчання фізики в школі. Приватні питання. Під ред. С. Є. Каменецького. / / М.: Академія, 2000.

23. http://www.corbina.net/ ~ snark

24. http://l-micro.ru/