close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1377.Формирование компонентов научного познания при обучении физике Волков В В

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
Университетский колледж
В. В. Волков
Формирование компонентов научного
познания при обучении физике
Рабочая тетрадь
Рекомендовано
Советом Университетского колледжа
для студентов, обучающихся по специальности
Сети связи и системы коммутации
Ярославль 2009
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 53
ББК Ч 476.51я73
В 67
Печатается по решению
Редакционно-издательского совета
университета. План 2009 года
Рецензент
Педагогический совет Университетского колледжа
В 67
Волков, В. В. Формирование компонентов научного познания при обучении физике:
рабочая тетрадь / В. В. Волков; Яросл. гос. ун-т им. П. Г. Демидова. – Ярославль : ЯрГУ,
2009. – 50 с.
Рабочая тетрадь предназначена для студентов, обучающихся по специальности 210406.51
Сети связи и системы коммутации (дисциплина «Физика», блок ОБ), очной формы обучения.
УДК 53
ББК Ч 476.51я73
© Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова, 2009
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МОДУЛЬ IV
Магнитное поле
II семестр
Тема 1
Магнитное взаимодействие токов. Закон Био-Савара
Выполнил(а) :
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
Дата выполнения: _________________
Кол-во баллов: _________________
Оценка: _________________
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Обозначения
- задача
Э
- эксперимент
Г
- гипотеза
Т
З
- закон
Д
- тест
- дополнительное
задание
Сформулируйте цель занятия:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Вопросы минимума:
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Уже за 600 лет до н. э. греки
знали, что магнит притягивает
к себе железо, а натертый
янтарь - легкие предметы,
вроде соломинок. Как
янтарь
современный человек может
________________________________________________________
объяснить эти явления?
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
Пронаблюдайте опыт Эрстеда
(1820 г.)
Э
В 1600 г. Уильям Гильберт (1544—1603)
выпустил в свет книгу под названием «О
магните, магнитных телах и большом
магните-Земле». Запишите, какой основной
вклад в науку совершен этим человеком.
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
Д. Ф. Араго описал следующий случай «В июле 1681 г.
корабль «Королева», находившийся в сотне миль от берега, в
открытом море был поражен молнией, которая причинила
значительные повреждения в мачтах, парусах и пр. Когда же
наступила ночь, то по положению звезд выяснилось, что из
трех компасов, имевшихся на корабле, два, вместо того чтобы
указывать на север, стали указывать на юг, а третий стал
указывать на запад». Какой вывод можно сделать из этого
факта?
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
Г. Х. Эрстед
Кратко запишите
биографию ученого.
Цель:_____________________________
_________________________________
_________________________________
Объект:___________________________
_________________________________
_________________________________
Средства:_________________________
_________________________________
_________________________________
Вывод:___________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Э
Пронаблюдайте опыт Ампера (1820 г.)
Цель:_____________________
__________________________
_________________________
Объект:___________________
__________________________
Средства:__________________
__________________________
__________________________
Вывод:____________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________
Г
Сформулируйте гипотезу Ампера.
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Запишите основные свойства
магнитного поля.
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
Заполните пустые графы сравнительной таблицы электрического и
магнитного поля.
Электрическое поле
Источники поля
Электрически
заряженные тела
Индикаторы поля
Мелкие листочки
бумаги, электрический
султан
Опыты
Опыты Кулона
Магнитное поле
А.М. Ампер
Краткозапишите
запишите
Кратко
биографию ученого.
ученого.
биографию
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
_________________
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Какая физическая величина используется для силовой характеристики
магнитного поля?
Исследуйте магнитное поле постоянного магнита!
________________________________
Зарисуйте пространственную картину магнитного поля постоянного магнита
Объект:____________________________________
__________________________________________
Средства:__________________________________
__________________________________________
__________________________________________
Вывод:____________________________________
__________________________________________
__________________________________________
__________________________________________
__________________________________________
Заполните пустые графы сравнительной таблицы электрического и
магнитного поля.
Электрическое поле
Магнитное поле
Графическая характеристика
Линии напряженности
электрического поля: в
случае неподвижных зарядов
имеют начало и конец
(потенциальное поле); могут
быть визуализованы
(кристаллы хинина в масле).
Укажите способ нахождения модуля вектора магнитной
индукции.
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
Как называется единица магнитной индукции в СИ?
Выразите её через основные единицы.
Силовая характеристика
Вектор напряженности
электрического поля.
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Решите задачи 1 и 2.
1. Круговой контур радиуса 5 см, по которому течет ток силы 0,01 А,
испытывает в однородном магнитном поле максимальный
вращающий момент, равный 2х10 -5 Н х м. Какова магнитная
индукция этого поля?
2. Какой вращающий момент действует на тот же контур,
если нормаль к контуру образует с направлением поля угол
300?
Найдите в учебнике необходимую для решения задачи формулу:
Воспользуйтесь формулами:
pm = I ⋅ S , - магнитный момент контура
B=
M max
,
pm
M max - максимальный вращающий момент
Дано:
Решение:
Рисунок
Найти:
Проверка размерности:
Ответ:
Вывод:
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Д
Магнитометр (от греч. magnetis — магнит и ...метр) - прибор для измерения характеристик магнитного поля и
магнитных свойств веществ (магнитных материалов).
Разберитесь с принципом работ магнитометра. Подпишите основные
элементы.
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Сформулируйте закон Ампера. Запишите формулу.
З
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Сформулируйте правила, необходимые для нахождения направления силы Ампера.
Правило левой руки _______________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
Правило буравчика _______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Укажите на рисунках направление вектора
магнитной индукции и силы Ампера.
Запишите формулу взаимодействия токов, протекающих по 2 параллельным
проводникам, вызываемую их магнитными полями.
Запишите определение единицы силы тока.
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
___________________________
___________________________
___________________________
___________________________
___________________________
___________________________
___________________________
___________________________
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Магнитное поле постоянных токов различной конфигурации изучалось экспериментально французскими учеными Ж. Био и
Ф. Саваром (1820 г.). К каком выводу пришли эти ученые?
________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________
Решите задачи 3 и 4.
4. Найдите магнитную индукцию в точке, в которой существуют
одновременно два поля: первое с горизонтальной составляющей
(с востока на запад), равной 0,005 Тл, и вертикальной
составляющей (с востока на запад), равной 0,006 Тл, и
вертикальной составляющей (сверху вниз), равной 0,001 Тл. Решите
задачу с помощью вычислений и графически.
3. В некоторой точке складываются два магнитных поля: одно вертикальное, направленное сверху вниз и равное 0,003 Тл,
другое - горизонтальное, направленное с востока на запад и
равное 0,004 Тл. Как направлено результирующее поле и чему
будет равна его магнитная индукция
Что определяет Закон Био-Савара?
З
________________________________________________
________________________________________________
________________________________________________
________________________________________________
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Т Тест (номер варианта определяет преподаватель)
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Д Дополнительные вопросы и ссылки на Интернет-ресурсы:
1.
Опишите опыты Иоффе и Эйхенвальда, позволившие обнаружить магнитное действие токов. Зарисуйте схемы
установок. (Детлаф А. А. и др. Курс физики (в трех томах). Электричество и магнетизм: учеб. пособие для втузов. Изд.
4-е, перераб. М.: Высш. школа, 1977. С. 179-185).
2.
Запишите приборы, основанные на движении заряженных частиц в электрическом и магнитном полях.
( Грабовский Р. И. Курс физики: учеб. пособие. Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Высш. школа, 1974. С. 344-352).
3.
Прочитайте главу XI «Магнитное поле». Ответьте на любые 2 вопроса в конце каждого параграфа. За каждое
выполненное здание + 1 балл. (Элементарный учебник по физике / Под ред. Г. С. Ландсберга. 2 том. Электричество и
магнетизм. М.: Высш. школа, 1970. С. 274-283).
4.
Биография Жана-Батиста Био. (http://ru.wikipedia.org/wiki/Био_Жан_Батист).
5.
Разберите зависимость модуля вектора магнитной индукции от расстояния круглого проводника с током.
(http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/9c0f2774-eb20-df80-025c-b34676283742/00119630317013467.htm)
6.
Посмотрите видеоролики: «Действие магнитного поля на ток», «Опыт Ампера», «Направление силы ампера по
правилу левой руки». Сохраните их в свою коллекцию видеоопытов.
(http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/8f5d7210-86a6-11da-a72b-0800200c9a66/21873/)
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
:)
Обратная связь
Как Вы поняли, что является основным вопросом сегодняшнего учебного занятия?
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Какой существенный вопрос остался для Вас без ответа?
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Что явилось причиной недопонимания данного вопроса?
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Является ли данная тема важной для вашей будущей профессии? Объясните, почему.
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Оцените степень своей замотивированности в изучении данной темы по пятибалльной системе.
__________________________________________________________________________________________________________
Оцените уровень ваших знаний по этой теме по пятибалльной системе.
__________________________________________________________________________________________________________
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МОДУЛЬ IV
Магнитное поле
II семестр
Тема 2
Магнитное поле в веществе. Сила Лоренца
Выполнил(а) :
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
Дата выполнения: _________________
Кол-во баллов: _________________
Оценка: _________________
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Обозначения
- задача
Э
- эксперимент
Г
- гипотеза
Т
З
- закон
Д
- тест
- дополнительное
задание
Сформулируйте цель занятия:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Вопросы минимума:
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Э
Если два витка с токами
поместить в какую-либо среду,
то сила магнитного
взаимодействия между токами
изменяется. Что показывает
этот опыт?
Как вы считаете все ли тела обладают
магнитными свойствами?
________________________________________
________________________________________
______________________________
______________________________
______________________________
Вакуум
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
Что такое магнитная проницаемость?
________________________________________
________________________________________
________________________________________
________________________________________
________________________________________
________________________________________
Среда
Чем определяются магнитные свойства веществ?
______________________________________________________________________________________________________________
Одним из важнейших свойств электрона является наличие у него не только электрического,
но и собственного магнитного поля. Такое поле называется… ___________________.
Магнитные
свойства электрона
=
+
Спин — это внутренняя характеристика частицы, причём характеристика исключительно
квантовая, не имеющая места в классической механике (вспомним, что в классической
механике материальная точка, по определению, есть объект без каких-либо внутренних
степеней свободы).
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Заполните таблицу.
ВЕЩЕСТВА
Слабо выраженные
магнитные свойства
Сильно выраженные
магнитные свойства
Запишите определения, приведите примеры
веществ.
Опишите представленные выше рисунки, приведите примеры веществ.
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Какие два класса
ферромагнетиков существуют?
__________________________________________
__________________________________________
Постройте зависимость
магнитной проницаемости
ферромагнетика от
индукции внешнего поля.
Какой можно сделать
вывод из этого графика?
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
___________________________
Пронаблюдайте опыт с
лезвием, магнитом и
горелкой.
Э
___________________________________________________
Объект:____________________________________________
Средства:___________________________________________
Вывод:_____________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________
Магнит
Ферромагнетики
Лезвие
Пламя
горелки
Железо
Железо кремнистое (4,3% Ni)
Кобальт
Никель
Заполните
таблицу, вписав
температуру
Кюри в правый
столбик.
Пермаллой (22 % Fe, 78 % Ni)
Гадолиний
Магнетит Fe3O4
Сплав Гейслера (61 % Cu, 26 % Mn, 13 % Al)
Пошагово опишите процесс, протекающий
на рисунке. Как называется данная кривая?
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Что называется доменом?
__________________________________
__________________________________
__________________________________
__________________________________
__________________________________
Что показывает Js ?
_____________
_____________
_____________
_____________
_____________
_____________
_____________
Д
Что показывает данная иллюстрация?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
Кратко запишите
биографию ученого.
Что такое магнитострикция? Проанализируйте графики,
представленные на рисунках 1-3.
___________________________________________________________
________________________________
_______________________________
_______________________________
(2)
(1)
(3)
__________________
__________________
__________________
__________________
__________________
__________________
__________________
__________________
__________________
__________________
__________________
__________________
__________________
__________________
Пьер Кюри
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Что такое сила Лоренца? Дайте определение.
Лоренц Хендрик Антон
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________
Проделайте вывод силы Лоренца.
Проанализируйте рисунок.
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________
Кратко запишите
биографию ученого.
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Если заряженная частица движется в однородном магнитном поле под действием силы Лоренца, а ее скорость лежит в
плоскости, перпендикулярной вектору магнитной индукции, то частица будет двигаться по окружности. Как определить
радиус этой окружности?
Запишите формулу периода обращения
частицы в однородном магнитном поле. Что
показывает это выражение?
Что такое циклотрон? Подпишите его
основные элементы.
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
Запишите формулу
циклотронной частоты.
Движение заряженной частицы
(электрона) в однородном
электрическом поле
tg Θ =
e l⋅E
⋅
m v 02
Проанализируйте рисунок.
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Решите задачи 1 и 2.
1. Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью 10 Мм/с в
магнитном поле индукцией 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции?
2. В какую сторону сменится под действием магнитного поля
электронный луч в вакуумной трубке, изображенной на рисунке?
Воспользуйтесь формулами:
Ответ:
____________________
____________________
____________________
____________________
FЛ = q ⋅ v ⋅ B
Дано:
Решение:
Рисунок
Найти:
Проверка размерности:
Ответ:
23
Вывод:
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Д
Масс-спектрометр — это вакуумный прибор, использующий физические законы движения заряженных частиц в
магнитных и электрических полях. Он необходим для получения масс-спектра.
Разберитесь с принципом работ прибора. Подпишите основные элементы.
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Нарисуйте и подпишите основные элементы на схеме магнитного поля Земли.
Опишите историю исследования
магнитного поля Земли.
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
Решите задачу 3.
3. Как будет вести себя компасная стрелка, помещенная над одним из земных
магнитных полюсов? Как будет вести себя там стрелка наклонения?
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Т Тест (номер варианта определяет преподаватель)
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Д
Дополнительные вопросы и ссылки на Интернет-ресурсы:
1.
В чем состоит явление Холла и как оно объясняется? (Детлаф А. А. и др. Курс физики (в трех томах). Электричество и
магнетизм: учеб. пособие для втузов. Изд. 4-е, перераб. М.: Высш. школа, 1977. С. 241-243).
2.
Как осуществляется определение удельного заряда и массы электрона. ( Грабовский Р. И. Курс физики: учеб. пособие.
Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Высш. школа, 1974. С. 339-344).
3.
Прочитайте главу XIII «Магнитное поле Земли». Ответьте на любые 2 вопроса в конце каждого параграфа. За
каждое выполненное здание + 1 балл. (Элементарный учебник по физике / Под ред. Г. С. Ландсберга. 2 том. Электричество
и магнетизм. М.: Высш. школа, 1970. С. 294-300).
4.
Структура магнитного поля Земли (http://ru.wikipedia.org/wiki/Магнитное_поле_Земли).
5.
Прочитайте статью в журнале. Что можно сказать о механизме возникновения магнитного поля Земли?
(http://n-t.ru/tp/mr/mpz.htm)
6.
Посмотрите видеоролик «Гистерезис ферромагнетика и температура Кюри» (N 133549). Сохраните его в свою
коллекцию видеоопытов. (http://school-collection.edu.ru/catalog/res/7483308a-debb-48d2-a4bf-b13ccbe89f55/).
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
:)
Обратная связь
Как Вы поняли, что является основным вопросом сегодняшнего учебного занятия?
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Какой существенный вопрос остался для Вас без ответа?
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Что явилось причиной недопонимания данного вопроса?
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Является ли данная тема важной для вашей будущей профессии? Объясните, почему.
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Оцените степень своей замотивированности в изучении данной темы по пятибалльной системе.
__________________________________________________________________________________________________________
Оцените уровень ваших знаний по этой теме по пятибалльной системе.
__________________________________________________________________________________________________________
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МОДУЛЬ IV
Магнитное поле
II семестр
Тема 3
Электромагнитная индукция. Правило Ленца
Выполнил(а) :
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
Дата выполнения: _________________
Кол-во баллов: _________________
Оценка: _________________
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Обозначения
- задача
Э
- эксперимент
Г
- гипотеза
Т
З
- закон
Д
- тест
- дополнительное
задание
Сформулируйте цель занятия:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Вопросы минимума:
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Что такое магнитный поток?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Вильгельм Эдуард
Вебер
Какие существуют приборы для
измерения магнитного потока?
Единица магнитного потока в системе СИ
называется? Дайте определение.
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
_______________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Выразите единицу магнитного потока
через основные единицы в СИ.
1 Вебер = 1 Тл · 1 м2
Проанализируйте рисунок.
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
Кратко запишите
биографию ученого.
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Э
Пронаблюдайте опыт с магнитом, катушкой и гальванометром.
Майкл Фарадей
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Вывод:________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
В чем заключается явление электромагнитной индукции?
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
З
1.Катушки I и II находятся одна внутри другой (рис.1). В цепь первой
включена батарея, в цепь второй - гальванометр. Если в первую
катушку вдвигать или выдвигать из нее железный стержень, то
гальванометр обнаружит возникновение во второй катушке
индукционного тока. Объясните этот опыт.
В чем заключается научная и практическая ценность закона электромагнитной индукции?
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
Кратко запишите
биографию ученого.
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Э
Пронаблюдайте опыт с коромыслом, кольцами и магнитом.
Э. Х. Ленц
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Вывод:___________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Сформулируйте правило Ленца.
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
Если ток увеличивается, то и магнитный поток увеличивается. Как будет направлен
индукционный ток относительно основного тока?
__________________________
__________________________
Индукционный ток всегда направлен так, чтобы уменьшить действие причины, его вызывающей.
Правило Ленца имеет глубокий физический смысл – оно выражает закон сохранения энергии.
Докажите это утверждение.
Кратко запишите
биографию ученого.
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, может происходить по двум причинам.
1.
__________________________________________
__________________________________________
__________________________________________
2.
________________________________________
________________________________________
________________________________________
Проанализируйте рисунки. Сделайте выводы.
______________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Какое поле называют вихревым электрическим полем?
Джеймс Клерк Максвелл
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Заполните пустые графы сравнительной таблицы электростатического и индукционного
электрического (вихревого) поля.
Электростатическое
Индукционное электрическое поле
Кратко запишите
биографию ученого.
Д
В дифференциальной форме закон Фарадея можно записать в следующем виде:
rotE = −
∂B
∂t
Опишите математический оператор – ротор.
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Э
Пронаблюдайте опыт с массивным медным маятником.
Леон Фуко
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Вывод:___________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Какие токи называются токами Фуко?
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
Кратко запишите
биографию ученого.
Где используют вихревые токи?
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
В чем заключается вредное действие вихревых токов?
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
Почему, если заставить монету падать через межполюсное
пространство сильного электромагнита (рис.), при включенном токе
в обмотках монета не падает с обычной скоростью, а медленно
опускается, как бы продавливаясь через очень вязкую жидкость?
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Т Тест 1 (номер варианта определяет преподаватель)
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Т Тест 2 (номер варианта определяет преподаватель)
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Д Дополнительные вопросы и ссылки на Интернет-ресурсы:
1.
Прочитайте главу 1 «Электромагнетизм» (Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сандс. Фейнмоновские лекции по физике.
Электричество и магнетизм. С. 9-27).
2.
Прочитайте параграф 19.3 Вихревые токи. (Детлаф А. А. и др. Курс физики (в трех томах). Электричество и магнетизм:
учеб. пособие для втузов. Изд. 4-е, перераб. М.: Высш. школа, 1977. С. 274-276).
3.
Прочитайте главу XV «Электромагнитная индукция». Ответьте на любые 2 вопроса в конце каждого параграфа. За
каждое выполненное здание + 1 балл. (Элементарный учебник по физике / Под ред. Г. С. Ландсберга. 2 том. Электричество
и магнетизм. М.: Высш. школа, 1970. С. 320-339).
4.
Майкл Фарадей (Michael Faraday). История свечи. (The Chemical History of A Candle, 1860) (выпуск 2 серии
«Библиотечка квант"). М.: Наука, 1980. С 128 с. (http://ilib.mirror1.mccme.ru/djvu/bib-kvant/kvant_02.htm).
5.
Ознакомьтесь с уравнениями Максвелла. (http://ru.wikipedia.org/wiki/Уравнения_Максвелла).
6.
Посмотрите видеоролик «Применение токов Фуко». Сохраните его в свою коллекцию видеоопытов.
(http://rutube.ru/tracks/1331993.html?v=1577d3c8eed21783b1ff16cbe444bd54).
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
:)
Обратная связь
Как Вы поняли, что является основным вопросом сегодняшнего учебного занятия?
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Какой существенный вопрос остался для Вас без ответа?
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Что явилось причиной недопонимания данного вопроса?
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Является ли данная тема важной для вашей будущей профессии? Объясните, почему.
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Оцените степень своей замотивированности в изучении данной темы по пятибалльной системе.
__________________________________________________________________________________________________________
Оцените уровень ваших знаний по этой теме по пятибалльной системе.
__________________________________________________________________________________________________________
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МОДУЛЬ IV
Магнитное поле
II семестр
Тема 4
Самоиндукция. Энергия магнитного поля
Выполнил(а) :
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
Дата выполнения: _________________
Кол-во баллов: _________________
Оценка: _________________
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Обозначения
- задача
Э
- эксперимент
Г
- гипотеза
Т
З
- закон
Д
- тест
- дополнительное
задание
Сформулируйте цель занятия:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Вопросы минимума:
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
____________________________________
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Что такое явление самоиндукции?
Джозеф Генри
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
Какие аналогии можно провести между самоиндукцией и инерцией?
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
Как называется единица индуктивности в СИ? Дайте определение.
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
Выразите единицу индуктивности через
основные единицы в СИ.
1 Вебер = 1 Тл · 1 м2
Перечислите основные факты, от которых зависит индуктивность?
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
Кратко запишите
биографию ученого.
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
____________________
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рассчитайте индуктивность длинного соленоида, имеющего N витков, площадь сечения S и длину l.
Магнитное поле соленоида определяется формулой :
B = µ0In,
Укажите границы применимости Вашего результата.
_____________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________
Что произойдет с индуктивностью, если соленоид заполнен веществом
с магнитной проницаемостью µ?
_____________________________________________________________________________________________________________
Чему равна ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке с
постоянным значением индуктивности?
_________________________________________________________________________________________________
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Э
Пронаблюдайте опыт с лампой и катушкой.
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Докажите, что из закона сохранения энергии следует, что вся энергия, запасенная в катушке, выделится в виде джоулева тепла.
Чему равна энергия магнитного поля
катушки с индуктивностью L,
создаваемого током I?
Что такое объемная плотность магнитной энергии?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Д
Разберитесь с принципом работы угольного микрофона и громкоговорителя. Подпишите основные элементы.
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Т Тест (номер варианта определяет преподаватель)
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Д Дополнительные вопросы и ссылки на Интернет-ресурсы:
1.
Прочитайте параграфы 55-56. (Кабардин О. Ф. Физика. С. 190-195).
2.
Что такое экстратоки замыкания и размыкания? ( Грабовский Р. И. Курс физики: учеб. пособие. Изд. 4-е, перераб. и
доп. М.: Высш. школа, 1974. С. 358-362).
3.
Прочитайте параграфы 156-157. Ответьте на любые 2 вопроса в конце каждого параграфа. За каждое выполненное
здание + 1 балл. (Элементарный учебник по физике / Под ред. Г. С. Ландсберга. 2 том. Электричество и магнетизм. М.:
Высш. школа, 1970. С. 374-378).
4.
Биография Джозефа Генри (http://ru.wikipedia.org/wiki/Генри,_Джозеф).
5.
Посмотрите видеоролик «Явление самоиндукции». Сохраните его в свою коллекцию видеоопытов.
(http://rutube.ru/tracks/1331939.html).
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
:)
Обратная связь
Как Вы поняли, что является основным вопросом сегодняшнего учебного занятия?
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Какой существенный вопрос остался для Вас без ответа?
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Что явилось причиной недопонимания данного вопроса?
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Является ли данная тема важной для вашей будущей профессии? Объясните, почему.
__________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________
Оцените степень своей замотивированности в изучении данной темы по пятибалльной системе.
__________________________________________________________________________________________________________
Оцените уровень ваших знаний по этой теме по пятибалльной системе.
__________________________________________________________________________________________________________
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Учебное издание
Волков Вячеслав Валерьевич
Формирование компонентов научного
познания при обучении физике
Методические указания
Редактор, корректор И. В. Бунакова
Компьютерный набор и верстка автора
Подписано в печать 28.09.2009. Формат 60x84/8.
Бум. офсетная. Гарнитура «Times New Roman».
Усл.печ.л. 5,58. Уч.-изд. л. 1,51.
Тираж 50 экз. Заказ
Оригинал-макет подготовлен в редакционно-издательском отделе
Ярославского государственного университета им. П. Г. Демидова.
Отпечатано на ризографе.
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова.
150000, Ярославль, ул. Советская, 14.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
1 687 Кб
Теги
компонентов, физики, познание, обучения, волков, 1377, формирование, научного
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа