«электродинамика» в школьном курсе физики значение, структура раздела


МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ



бет6/28
Дата02.01.2022
өлшемі0.78 Mb.
#147917
түріРешение
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28
Байланысты:
Методика изучения электродинамики в школьном курсе физики раздел электродинамика в
БЭ каз 50 сурактар (2)
МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ

ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ФИЗИКИ
Процесс формирования понятий, как известно, процесс длительный и сложный. Обычно понятие электрического поля вводят при изучении электростатических явлений и связывают с покоящимися зарядами, а понятие магнитного поля вводят при изучении постоянного тока и связывают с током или движущимися зарядами. Понятие электромагнитного поля можно вводить в различных местах раздела «Электродинамика»: в начале раздела «Электродинамика», при изучении магнитного поля движущегося заряда. Чаще всего это делают при изучении электромагнитных колебаний и волн; программа одиннадцатилетней средней школы рекомендует ввести его при изучении явления электромагнитной индукции.

Наиболее целесообразно вводить понятие электромагнитного поля в начале раздела «Электродинамика».

Школьникам напоминают, что в механике они изучали силы тяготения, упругости и трения, которые зависят или от расстояния между взаимодействующими телами, или от их относительных скоростей. Затем предлагают пронаблюдать опыт по взаимодействию параллельных токов. Это типичный пример электромагнитного взаимодействия. Ребята наблюдают взаимодействие проводников, но не могут объяснить причину возникновения силы притяжения или отталкивания, так как расстояние между проводниками и относительная скорость электронов в проводниках не изменяются (если токи одного направления). Значит, возникли силы, которые в механике не рассматривали, это Силы электромагнитного взаимодействия. В этом случае говорят, что вокруг каждого из проводников возникло магнитное поле. Магнитное поле одного проводника действует на другой проводник с током с некоторой силой. Правомерно говорить и наоборот: магнитное поле второго проводника действует на первый. Затем излагают вопрос о передаче взаимодействий. Ньютоновская механика опирается на принцип дальнодействия (взаимодействия передаются мгновенно на сколь угодно большие расстояния). По существу, учащиеся это знают, но данную сторону вопроса теперь следует подчеркнуть и оттенить. Отличительная особенность электродинамики — необходимость трактовки электромагнитных явлений с позиций другой концепции (концепции близкодействия), согласно которой взаимодействия между зарядами (токами, магнитами) передаются с конечной скоростью.

Далее школьникам сообщают, что конечность скорости передачи взаимодействий приводит к тому, что если заряд из точки А переместится в некоторую точку А', то изменение силы, действующей на заряд в точке В, произойдет не мгновенно, а спустя некоторое время. Поскольку взаимодействие между электрическими зарядами распространяется с конечной скоростью (и в среде, и в пустоте), то имеет место какой-то процесс, распространение которого происходит с конечной скоростью. Тогда должен быть и какой-то материальный объект (материальный агент, материальная среда), с которым этот процесс происходит, так как нельзя представить себе процесса, который бы осуществлялся при отсутствии чего бы то ни было реально существующего. Все это можно объяснить, только введя понятие об электромагнитном поле. Реальность электромагнитного поля подтверждается и иллюстрируется хорошо известными учащимся фактами: распространением электромагнитных волн (радиосвязь, телевидение). Эффектны примеры с радиолокацией Луны, с управлением луноходом.

Знания учащихся об электрическом и магнитном полях, а также рассмотрение этих полей в различных системах отсчета дают возможность сделать вывод: существует единое электромагнитное Поле — электрическое и магнитное. Школьникам сообщают, что задача электродинамики — выяснить свойства и закономерности поведения электромагнитного поля.
СИСТЕМА ОТСЧЕТА ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЯВЛЕНИЙ
В электродинамике необходимо рассматривать заряды (или магниты) в различных системах отсчета (покоящихся или движущихся).

Допустим, в какой-то системе отсчета имеются два одноименных точечных заряда q1 и q2 (рис 68, а). Случай, изображенный на рисунке а (система K—неподвижные заряды), говорит лишь об электрическом взаимодействии q1 и q2 (здесь имеет место электростатическое отталкивание). Если же рассматривать это взаимодействие в системе отсчета К', движущейся относительно K с некоторой постоянной скоростью (рис. 68, б), то, кроме электрических сил отталкивания, следует учитывать и магнитные силы притяжения.

Из данного мысленного эксперимента можно сделать вывод: а) в системе отсчета, относительно которой заряд покоится, только электрическое поле; б) взаимодействие неподвижных относительно инерциальной системы отсчета зарядов — электрическое взаимодействие; в) магнитные силы проявляются в той системе отсчета, относительно которой заряды движутся; г) с любым движущимся зарядом связано магнитное поле; д) деление полей на электрическое и магнитное относительно; существует единое электромагнитное поле, которое по-разному проявляется в различных системах отсчета.

Поле постоянного магнита по-разному проявляется в различных системах отсчета: только в одной системе отсчета, относительно которой магнит покоится, его поле проявляется как магнитное; в любой другой системе, относительно которой магнит движется, вокруг него существует и электрическое и магнитное поле. Значит, магнит окружен электромагнитным полем, которое по-разному проявляется в различных системах отсчета. Это можно показать только при изучении явления электромагнитной индукции.

Рассматривают явление электромагнитной индукции в системе отсчета, связанной с проводником, и показывают связь электрического и магнитного полей. Разбирают примеры, иллюстрирующие зависимость проявления электромагнитного поля от выбора системы отсчета. Допустим, что в вагоне движущегося поезда имеется заряженный электроскоп. Пассажир, находящийся в вагоне, отмечает существование только электрического поля — в системе отсчета, связанной с вагоном, электроскоп покоится, поэтому здесь существует лишь электрическое поле. Неподвижный наблюдатель, относительно которого вагон движется, отметит наличие у электроскопа и электрического и магнитного полей — в системе отсчета, связанной с наблюдателем, электроскоп движется, поэтому его поле проявляется одновременно и как электрическое и как магнитное.



Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28




©melimde.com 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
Сабақтың тақырыбы
бойынша жиынтық
жиынтық бағалау
Сабақ тақырыбы
Сабақтың мақсаты
ғылым министрлігі
тоқсан бойынша
рсетілетін қызмет
бағалауға арналған
Сабақ жоспары
Жалпы ережелер
Қазақстан республикасы
қызмет стандарты
бекіту туралы
жиынтық бағалауға
жиынтық бағалаудың
республикасы білім
тоқсанға арналған
бағалау тапсырмалары
Қазақстан республикасының
арналған тапсырмалар
Реферат тақырыбы
білім беретін
арналған жиынтық
бағдарламасына сәйкес
Әдістемелік кешені
болып табылады
мерзімді жоспар
бағалаудың тапсырмалары
туралы хабарландыру
Қазақстан тарихы
сәйкес оқыту
пәнінен тоқсанға
арналған әдістемелік
республикасының білім
Қазақ әдебиеті
оқыту мақсаттары
Мектепке дейінгі
нтізбелік тақырыптық
қазақ тілінде
Жұмыс бағдарламасы
жалпы білім
оқыту әдістемесі
білім берудің
Республикасы білім
әдістемелік ұсыныстар
Инклюзивті білім
пәнінен тоқсан
туралы анықтама
тақырыптық жоспар
Қысқа мерзімді