Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

Аналогії знає фізики середньої школи

Реферат: Аналогії знає фізики середньої школи

СОДЕРЖАНИЕ

Запровадження .3

ГЛАВА 1. Электромеханические аналогії

§1. Електромагнітні і механічні коливання .5

§2. Рішення рівнянь, що описують вільні коливання .15

§3. Рішення фізичних завдань 18

§4. Вивчення хвильових процесів .25

ГЛАВА 2. Інші види аналогій в шкільному курсі фізики

§5.Використання аналогії щодо транзистора .32

§6. Вивчення електричних ланцюгів з допомогою аналогії .35

§7. Аналогії щодо постулатів Бору .45

ГЛАВА 3. Вивчення аналогій на факультативах, кружечках і спецкурсах.

§8. Волчок і магніт 52

§9. Світло і очей 62

Укладання .70

Список літератури 71

Запровадження.

Аналогія - одне із методів наукового пізнання, який широко застосовується щодо фізики.

У основі аналогії лежить порівняння. Якщо виявляється, що дві чи більше об'єктів мають подібні ознаки, то роблять висновок і схожості деяких інших ознак. Висновок за аналогією може бути як істинним, і хибним, й тому він вимагає експериментальної перевірки.

Значення аналогій під час навчання пов'язаний з підвищенням науково-теоретичного рівня викладу матеріалу під час уроків фізики у неповній середній школі, з формуванням наукового світогляду учнів.

У практиці навчання аналогії використовують у основному задля пояснення вже запроваджених важких понять і закономірностей.

Електромагнітні хитання й хвилі - теми шкільного курсу фізики, засвоєння яких традиційно є серйозні труднощі у учнів. Тож полегшення вивчення електромагнітних процесів використовуються електромеханічні аналогії, оскільки хитання й хвилі різної природи підпорядковуються загальним закономірностям.

Аналогії між механічними і електричними колебательными процесами успішно використовують у сучасні дослідження і розрахунках. При розрахунку складних математичних систем часто вдаються до электромеханической аналогії, моделюючи механічну систему відповідної електричної.

Демонстраційний експеримент щодо змінного струму розкриває лише ті основні особливості процесів перебігу струму різноманітні електричним ланцюгах. Тут велике значення мають аналогії, що дозволяє зрозуміти ряд явищ в ланцюгах змінного струму, сутність яких важко роз'яснити у неповній середній школі іншими засобами. До таких питанням насамперед ставляться явища в ланцюгах змінного струму з ємністю і индуктивностью, і навіть зрушення фаз між струмом і напругою.

Використання методу аналогії під час вирішення завдань може бути у двох напрямах:

1) безпосереднє застосування цього;

2) пошук фізичної системи, яка аналогічна яку у умови завдання.

У цьому роботі розглядатимуться такі аналогії, студійовані знає фізики середньої школи: електромагнітні і механічні коливання; рішення рівнянь, що описують коливання в пружинному і математичному маятниках; рішення фізичних завдань; вивчення хвильових процесів; вивчення електричних ланцюгів з допомогою аналогії; використання аналогії щодо транзистора; аналогії щодо постулатів Бору; дзига і магніт; світ і очей.

Отже аналогії дозволяють учням глибше зрозуміти відомі фізичні явища, поняття і процеси.

ГЛАВА 1 ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ АНАЛОГИИ.

§ 1 Електромагнітні і механічні аналогії.

У темі " Електромагнітні коливання " розглядається електромагнітний процес, що виникає при розрядці конденсатора через котушку індуктивності та робиться висновок про коливальному характері цього процесу.

Електромагнітні коливання в контурі мають подібність зі вільними механічними коливаннями, приміром, із коливаннями тіла, закріпленого на пружині. Подібність належить немає природі самих величин, які періодично змінюються, а до процесів періодичного зміни різних величин.

При механічних коливаннях періодично змінюються координата тіла x і проекції його швидкості , а при електромагнітних коливаннях змінюються заряд конденсатора q і сила струму у ланцюзі і. Однаковий характер зміни величин (механічних і електричних) пояснюється лише тим, що є аналогія за умов, у яких народжуються механічні і електромагнітні коливання. Повернення до стану рівноваги тіла на пружині викликається силою пружності F , пропорційної зміщення тіла від становища рівноваги. Коэффициентом пропорційності є жорсткість пружини k. Разрядка конденсатора (поява струму) обумовлена напругою U між пластинами конденсатора, яке пропорційно заряду q. Коэффициентом пропорційності є величина , зворотна ємності, оскільки =q.

Приблизно так як вследствии інертності тіло - лише поступово збільшує швидкість під впливом сили та ця швидкість після припинення дії сили не стає відразу рівної нулю, електричний струм в котушці з допомогою явища самоиндукции збільшується під впливом напруги які і жевріє відразу, коли ця плавна напруга стає рівним нулю. Индуктивность контуру L грає тугіше роль, як і маса тіла m в механіці. Відповідно кінетичної енергії тіла відповідає енергія магнітного поля струму , а імпульсу тіла mv відповідає потік магнітної індукції Li .

Зарядке конденсатора від батареї відповідає повідомлення тілу, прикріпленому до пружині, потенційної енергії під час звільнення тіла на відстань від становища рівноваги (рис. 1,а).

Порівнюючи цей вислів з енергією конденсатора , помічаємо, що жорсткість k пружини грає при механічному коливальному процесі ті ж самі роль, як величина , зворотна ємності, при електромагнітних коливаннях, а початкова координата відповідає заряду .

Виникнення в електричної ланцюга струму і з допомогою різниці потенціалів відповідних появі в механічної колебательной системі швидкості під впливом сили пружності пружини (рис.1,б). Моменту, коли конденсатор розрядиться, а сила струму досягне максимуму, відповідає проходження тіла через становище рівноваги з максимальною швидкістю (рис.1.в). Далі конденсатор почне перезаряджатися, а тіло зміщатися вліво від становища рівноваги (рис.1,г). Після завершення половини періоду Т конденсатор повністю перезарядится і сила струму стане рівної нулю. Цьому стану відповідає відхилення тіла в крайнє ліве становище, що його швидкість дорівнює нулю (рис.1,д).

Розглянуті вище коливання є вільними. Тут не враховано, що у будь-яку реальної механічної системі існують сили тертя.

Отже, відповідність між механічними і електричними величинами при коливальних процесах можна як таблиці 1

Механические величини

Електричні величини

Координата x

Заряд q

Швидкість vx=x'

Сила струму i=q'

Прискорення аx=vx

Швидкість зміни сили струму і'

Маса m

Индуктивность L

Жорсткість k

Розмір, зворотна электроемкости. 1/С

Сила F

Напруга U

Вязкость b

Опір R

Потенційна енергія деформований іншої пружини kx2/2

Енергія електричного поля конден сатора q2/(2C)

Кинетическая енергія mv2/2

Енергія магнітного поля котушки Li2/2

Імпульс mv

Потік магнітної індукції Li


Схожі реферати

Статистика

[1] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13