Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Ноября 2013 в 21:34, реферат
Зерттеудің көкейкестілігі: Білім беру жүйесін дүние жүзілік деңгейге жеткізу мақсатымен егеменді еліміз соңғы кезде осы саланы қайта құру жағдайын бастан өткізіп отыр. Әсіресе, жастарға орта білім берудің мазмұны мен түрлері жүйелі түрде өзгере отырып (лицей, гимназия, колледж т.б.), жоғары сыныптарда бағытты және тереңдете оқыту мәселелері де қолға алынуда. Орта мектепте математикалық бағытта терең білім беру мәселесін күшейтуге байланысты, физика курсының да мазмұнын тереңдете отырып, оқушыларға физикалық білімді саналы меңгертуді қамтамасыз ету мақсаттары жүзеге аспақ. Болашақ қоғам мүшелерінің жаратылыстану ғылымдарының негізін толық меңгеріп шығуы қазіргі заман талабынан туындайтынын ескерсек, оның ірге тасы орта мектеп физика курсын игеруден бастап қаланатыны белгілі.
Дәл осылай өрістің екі түріне ортақ қасиеттерді сипаттайтын тағы бір кесте беріледі. Электр және магнит өрісі туралы материалды оқыту барысында осы ұғымдарды іс жүзінде қолдануға арналған көптеген мысалдар дайындалды.
Мысал. Көлбеу бұрышы a болатын жазықтықта массасы m, заряды q шар орналасқан (5-сурет). Көлбеу жазықтықты перпендикуляр тесіп өткен магнит ағынының индукциясы В. Осы шарды радиусы R шеңбер бойымен бір қалыпты қозғалысқа келтіру үшін оған әсер етуші электр өрісінің бағытын, шамасын, шардың айналу бағыты мен жылдамдығын анықтау қажет.
Осындай мысалдарды теориялық тұрғыдан талдау электр және магнит өрістері туралы ұғымды байыта түседі және заряд туралы ұғымға ауысуға негіз болады.
Электростатиканың негізгі қағидасы болып саналатын Кулон заңы- вакуумдық кеңістікте, тыныштық күйде орналасқан екі нүктелік зарядтардың өзара әсерлесуін сипаттайды. Осы заңның қаншалықты әділ екендігіне оқушылардың көзін жеткізу үшін, Кулон күші ара қашықтықтың квадратына емес, 2±d дәрежесіне тәуелді болса, осы заңдылық орындалар ма еді? –деген күмәнді сұрақ қоюға болады, яғни
Мұндағы d¹0- өте кішкене шама. Кулон заңына байланысты осы пікірдің қаншалықты дәлелді екендігін білу үшін оған Гаусс теоремасы
тарапынан талдау жүргізіледі.
Зарядталған бөлшектердің электр және магнит өрісіндегі қозғалысын оқыту үшін мектеп физика курсында мүлдем қарастырылмайтын, әр түрлі бағыттағы бір текті электр және магнит өрістерінің зарядталған бөлшекке әсерін талдауға арналған мысалдардың бірі 6-суретте көрсетілген. Параллель жазық екі пластинаға келтірілген потенциалдар айырымы (+) және (-) таңбаларымен бейнеленген, яғни, электр өрісінің күш сызықтары жоғарыдан төмен қарай бағытталған. Магнит өрісінің күш сызықтарының қағаз бетіне (яғни, электр өрісінің күш сызықтарына) перпендикуляр екендігі (х) белгісі арқылы суреттелген. Массасы m, заряды q, бастапқы жылдамдығы зарядталған бөлшек сыртқы әсер болмаса MN- түзуін бойлай қозғалар еді. Электр және магнит өрісінің бірдей әсері болған жағдайда N нүктесі арқылы шығып кету үшін, бөлшектің бастапқы жылдамдығы қандай шамада болуы мүмкін? – деген сұрақты шешу барысында оқушылар мәселеге жан-жақты және терең талдау жүргізу арқылы оны кеңінен меңгеруге дағдыланады. Соның бірі оқушылардың ұғымын нақтылай түсу үшін төмендегідей беріледі. Бір текті магнит өрісіне зарядталған бөлшек магнит индукциясының (B) векторына жылдамдықпен Ðq бұрыш жасай кірсін (7а-сурет). Мұндай күрделі процесті сипаттау үшін, бөлшектің қозғалысы әр түрлі жағдайға байланысты қарапайым түрге келтіріліп талдау ұсынылады. Осы кездегі бөлшектің қозғалысын магнит индукциясын немесе жылдамдықты құраушыларға жіктеу арқылы талдау проблемалық оқыту технологиясы арқылы шешіледі.
Егер екі құраушыға ( және ) жылдамдық жіктелетін болса, магнит индукция векторымен В бағыттас болып құраушысын, перпендикуляр бағытта құраушысын орналастыруға болады. Бұдан кейін өрістің зарядқа әсері 1-кестеге сүйене отырып табылады. Индукция тарапынан бағыты бойынша зарядталған бөлшекке ешбір әсер тумайды. Керісінше, оған перпендикуляр бағытта әсер етуші Лоренц күшінің арқасында зарядталған бөлшек индукцияға перпендикуляр жазықтықта спираль бойымен қозғалысқа келеді. Ілгерілеме қозғалысқа бөлшек жылдамдықтың параллель құраушысының әсерімен ұшыраса, шеңбер бойымен оны магнит өрісі қозғалысқа келтіреді. Бұлардың әрқайсысы өзара дара қозғалыстар. Құраушылар бірігіп әрекеттенген кезде, зарядтың қорытқы қозғалысы төбелері тең аралықта (d) орналасқан, радиусы R, айналу периоды Т шамасына тең спиральға айналады (7ә-сурет):
Орта мектепке арналған физика курсының электродинамика бөлімінің тұрақты ток заңдарын талдауға арналған тақырыптарында тізбектің бөлігі мен толық тізбек үшін арналған Ом заңдары мен Кирхгофтың ережелері өте қысқа және қарапайым түрде берілген. Сондықтан тұйық тізбек үшін Ом заңын талдау кезінде оқушылардың көңілі сыртқы тізбектің ерекшеліктеріне аударылып, ток көзінің ішкі тізбегі және оған тізбектің тармақтары мен бөліктеріндегі процестердің әсері ескерілмей, назардан тыс қалған. Тек ішкі тізбектегі процестермен тереңірек таныстырылған жағдайда ғана, оқушылардың Ом заңы туралы түсінігін толық және терең қалыптастыруға болады. Осы мәселені баяндау мақсатымен дайындалған көптеген мысалдардың бірі 8-суретте берілген тізбекке та<span dir="LTR" class="dash041e_0431_0