Добавить материал

и получить 10 документов
и свидетельство СМИ

Изображение пользователя Майоров Игорь Александрович Майоров Игорь Александрович

Методика обучения решению расчетных задач по физике

  • Научно-исследовательская работа
  • docx
  • 08.08.2019
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Добавить материал
В статье на примере темы "Основной закон электромагнитной индукции" (11 класс) показана методика составления и обучения расчетных задач по физике. Блок-схема, составленная учителем позволяет составить/подобрать систему задач от самой простой до самой сложной. Учащиеся на уроке включены в активную позицию, сами составляют обобщенные ответы и по мере разбора задач составляют блок-схему, которая является "собственным продуктом".
Иконка файла материала Майоров ст11 ис.docx

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ

РЕШЕНИЮ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ

 

 

Майоров Игорь Александрович -

 

методист учебно-методического отдела

 

Академии ФК «Рубин» г. Казань

эл.почта: maiorov_kazan@mail.ru

 

 

Одним из условий обеспечения глубоких и прочных знаний по физике, формирования общеучебных умений учащихся является четкая организация их деятельности по решению задач. Умение решать расчетные задачи, несомненно, является сложным познавательным умением: во-первых, позволяет усвоить различные операции; во-вторых, становится критерием усвоения различных элементов знаний.

Большинство сборников задач по физике не удовлетворяют в полной мере ни учителей, ни учащихся, так как это набор задач не позволяет усвоить умения решения задач. Поэтому важнейшей проблемой перед учителем физики стоит проблема подбора физических задач к различным темам. Без неё познавательный процесс превращается в подобие броуновского движения.

Анализ научно-методической литературы позволил выявить барьеры, возникающие при решении задач у учащихся:

1)        не понимают условие задачи;

2)        не могут извлечь из условия задачи все, что необходимо для решения задачи;

3)        не могут составить расчетную схему, т.е. выполнить чертеж, который в условных обозначениях даст наглядное представление об условии задачи;

4)        не могут составить план-прогноз решения задачи, т.е. составить систему уравнений и равенств, чтобы их последовательное решение привело от заданных физических величин к искомой величине;

5)        не могут составить итоговое уравнение для нахождения неизвестной величины, провести вычисления;

6)        не могут оценить ответ задачи на достоверность.

 

В тексте расчетной задачи не должно содержаться большое количество информации и непонятных терминов. Текст задачи по возможности должны состоять из двух предложений: в первом – описано физическое явление, происходящее с объектом и данные; во втором – вопрос к задаче, т.е. какую искомую физическую величину (только одну!) необходимо определить. Такой текст будем называть эталонным, а задачи, предназначенные для обучения учащихся, демонстрационными. Это позволит устранить первую причину.

Должна быть выполнена не подборка задач по определенной теме, а система задач: от простой до самой сложной, отличающей от предыдущей на один шаг (действие). Такой подход позволит находить необходимые физические данные для решения задач, приводить тексты к эталонным. Коллективный анализ решения демонстрационных задач позволит делать обобщения, сравнивать задачи между собой и позволит составить блок-схему – неоценимого помощника для самостоятельного решения задач данного типа.

Всё это позволит преодолевать барьеры при решении задач, составить блок-схему; создаст условия для формирования стереотипной деятельности для каждого учащегося в зависимости от его способностей и потребностей.

 

Остановимся на теме «Основной закон электромагнитной индукции» (11 класс).

 

Для составления демонстрационных задач составим блок-схему 1. ЭДС индукции  (eинд) будем брать по модулю. В этой блок-схеме учтены практически все возможные варианты задач.

Основной линией показаны прямые задачи, в которых необходимо ответить на один единственный вопрос: «Чему равна ЭДС индукции?»

Исключение составляют задачи 7 - 11, которые относятся к сложным задачам, чаще всего встречающие на ЕГЭ – часть 2.

Пунктирной линией показаны обратные задачи, которые обычно не разбираются как демонстрационные задачи. Их используют в качестве домашних заданий и/или учащиеся составляют их самостоятельно, используя прямые задачи, и приводят решение.

Такая система задач удовлетворяет запросы всех учащихся.

 

Используя блок-схему, приведём систему демонстрационных задач.

 

1.    В замкнутом контуре проводника магнитный поток увеличился за 0,3 с на 0,06 Вб. Чему равна ЭДС индукции?

2.    В катушке, содержащей 100 витков, магнитный поток увеличился на 0,6 Вб. Чему равна ЭДС индукции за время от 2 до 8 с? 

Блок-схема

 

 

 

 

 

 

 

 

6
 

DФ = B×S×(cosaк - cosaн)

 

 

 

 

 

 

 

 

5
 

DФ = DS× B×cosa

 

 

 

 

 

 

 

 

4
 

DФ = DB×S×cosa

 

 

 

 

 

 

9
 

78
 
      Iинд =

 

3
 

1
 

DФ = Фк- Фн

 

 

   Iинд×R = eинд

 

eинд =

1о
 
 = N

 

8
 

 

 

 

2о
 

 

 

 

2
 

DФ =

 

  rr× = R

 

tк- tн= Dt

 

3о
 

 

 

 

 

10
 

 = Dt    

N =

 

 

3.    В замкнутом проводнике магнитный поток увеличился от 0,4 до 0,8 Вб за 0,4 с. Каково значение ЭДС индукции?

4.    В витке площадью 2 см2, расположенного перпендикулярно к линиям индукции магнитного поля, магнитная индукция убывает с 0,5 до 0,1 Тл за 0,05 с. Какая ЭДС индукции наводится в данном витке?

5.    Плоскую круглую рамку, находящуюся в магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, деформировали в прямоугольник и площадь уменьшилась на 3 см2 за 0,2 с. Чему равна ЭДС в этом контуре, если нормаль к плоскости контура с направлением индукции магнитного поля составляет угол 00?

6.    h151Кольцо площадью 50 см2, расположенное в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл, поворачивается вокруг оси от 0 до 600 за 10-3 с. Каково значение ЭДС индукции наводится в кольце?

7.    Катушка, состоящая из 100 витков, пронизывается магнитным полем. Чему равен индукционный ток, если скорость изменения магнитного потока равна DФ/Dt =0,04 Вб/с, а сопротивление катушки 10 Ом?

8.         В замкнутой катушке из медной проволоки магнитный поток изменился на 6×10-4 Вб за 1 с. Чему равен индукционный ток, если длина одного витка равна 10 см, а площадь поперечного сечения равна 1,7 мм2?

9.    h152Прямоугольная рамка, размеры которой 10х4 см находится в магнитном поле, индукция которого увеличивается на 0,1 Тл. Нормаль к плоскости рамки и вектор индукции магнитного поля составляют угол 00. Какое количество заряда проходит по рамке, сопротивление которой равно 0,2 Ом?

10.     h150В магнитном поле с индукцией 2×10-2 Тл находится плоская квадратная проволочная рамка со стороной 20 см. Рамка перемещается из поля со скоростью 10 см/с. Угол 00. Определите ЭДС индукции в рамке.

11.     h109Проводник длиной 5 см, закрепленный в центре проводящего кольца, вращается с частотой 20 об/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Определите ЭДС индукции.

 

После подбора (составления) демонстрационных задач готовим технологическую карту для обучения учащихся.

 

Действия учителя

Действия учеников

Д1. В замкнутом контуре проводника магнитный поток увеличился за 0,3 с на 0,06 Вб. Чему равна ЭДС индукции?

Задает вопросы:

Примерные ответы учащихся:

1.      Какое количество объектов представлено в задаче?

Объект один. Замкнутый контур.

2.     Какое физическое явление происходит с объектом?

Явление электромагнитной индукции. В нём наводится ЭДС индукции.

3.      Каким законом можно воспользоваться, чтобы определить искомую физическую величин?

Основным законом электромагнитной индукции, который записывается:

eинд =

4.      Все ли физические величины, входящие в формулу закона даны в тексте задания?

Все.

число витков N = 1;

изменение потока магнитной индукции  DФ = 0,06 Вб;

изменение времени Dt = 0,3 c.

Какой обобщенный ответ можно дать при решении такого типа задач?

Учащиеся формулируют обобщенный ответ.

Обобщенный ответ 1. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться основным законом электромагнитной индукции eинд =

Д2. В катушке, содержащей 100 витков, магнитный поток увеличился на 0,6 Вб. Чему равна ЭДС индукции за время от 2 до 8 с? 

Задает вопросы:

Примерные ответы учащихся:

1.     Какое количество объектов представлено в задаче?

Объект один. Катушка, содержащая 100 витков.

2.     Какое физическое явление происходит с объектом?

Явление электромагнитной индукции. В нём наводится ЭДС индукции.

3.     Каким законом можно воспользоваться, чтобы определить искомую физическую величин?

 

Основным законом электромагнитной индукции, который записывается:

eинд =

4.     Все ли физические величины, входящие в формулу закона даны в тексте задания?

Нет не все.

Даны только

число витков N = 100;

изменение потока магнитной индукции  DФ = 0,6 Вб;

в явном виде не дается изменение времени.

5.     Как можно устранить данную проблему?

Известно что интервал времени определяют: Dt = tк – tн

6.     Какая задача 2 или 1 является основной?

Первая.

Обобщенный ответ 2. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться основным законом электромагнитной индукции

eинд = , предварительно определив интервал времени по формуле Dt = tк – tн.

Д3. В замкнутом проводнике магнитный поток увеличился от 0,4 до 0,8 Вб за 0,4 с. Чему равна ЭДС индукции?

Задает вопросы:

Примерные ответы учащихся:

1.      Какое количество объектов представлено в задаче?

Объект один. Замкнутый проводник, имеющий один виток.

2.     Какое физическое явление происходит с объектом?

Явление электромагнитной индукции. В нём наводится ЭДС индукции.

3.     Каким законом можно воспользоваться, чтобы определить искомую физическую величин?

 

 

Основным законом электромагнитной индукции, который записывается:

eинд =

4.     Все ли физические величины, входящие в формулу закона даны в тексте задания?

Нет не все.

Даны только

число витков N = 1;

изменение промежутка времени: Dt = 0,4 с;

в явном виде не дается изменение магнитного потока DФ.

5.      Как можно устранить данную проблему?

Известно, что изменение магнитного потока определяют как разность между конечным магнитным потоком Фк и начальным Фн:

DФ = Фк – Фн

6.      Какая задача 3 или 1 является основной?

Первая

Обобщенный ответ 3. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться основным законом электромагнитной индукции eинд = , предварительно определив изменение магнитного потока формуле

DФ = Фк – Фн.

Д4. В витке площадью 2 см2, расположенного перпендикулярно к линиям индукции магнитного поля, магнитная индукция убывает с 0,5 до 0,1 Тл за 0,05 с. Какая ЭДС индукции наводится в данном витке?

Задает вопросы:

Примерные ответы учащихся:

1.      Какое количество объектов представлено в задаче?

Объект один. Виток.

2.      Какое физическое явление происходит с объектом?

Явление электромагнитной индукции. В нём наводится ЭДС индукции.

3.      Каким законом можно воспользоваться, чтобы определить искомую физическую величин?

Основным законом электромагнитной индукции, который записывается: eинд =

4.      Все ли физические величины, входящие в формулу закона даны в тексте задания?

Нет не все.

Даны только

число витков N = 1;

изменение промежутка времени: Dt = 0,4 с;

в явном виде не дается изменение магнитного потока DФ.

5.      Как можно устранить данную проблему?

Известно, что изменение магнитного потока определяют как разность между конечным магнитным потоком Фк и начальным Фн: DФ = Фк – Фн

6.      По условию задания не даны в явном виде Фк и Фн. Как быть?

Мы знаем, что Ф = B×S×cosa. Значит

Фк = Bк×S×cosa; Фн = Bн×S×cosa. Тогда

DФ = DB×S×cosa.

7.      Все ли физические величины теперь известны в явном виде

 

Да.

8.      Чем отличается 4 задача от 3?

Отличие состоит только в способе нахождения изменения магнитного потока.

9.      Какая задача является основной 5 или 1?

Первая

Обобщенный ответ 4. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться основным законом электромагнитной индукции eинд = , предварительно определив изменение магнитного потока формуле

DФ = DB×S×cosa.

Д5. Плоскую круглую рамку, находящуюся в магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, деформировали в прямоугольник и площадь уменьшилась на 3 см2 за 0,2 с. Чему равна ЭДС в этом контуре, если нормаль к плоскости контура с направлением индукции магнитного поля составляет угол 00?

Задает вопросы:

Примерные ответы учащихся:

1.      Какое количество объектов представлено в задаче?

Объект один. Рамка.

2.     Какое физическое явление происходит с объектом?

Явление электромагнитной индукции. В нём наводится ЭДС индукции.

3.     Каким законом можно воспользоваться, чтобы определить искомую физическую величин?

 

Основным законом электромагнитной индукции, который записывается:

eинд =

4.     Все ли физические величины, входящие в формулу закона даны в тексте задания?

Нет не все.

Даны только

число витков N = 1;

изменение промежутка времени: Dt = 0,2 с;

угол a = 00.

в явном виде не дается изменение магнитного потока DФ.

5.      Как можно устранить данную проблему?

Известно, что изменение магнитного потока определяют как разность между конечным магнитным потоком Фк и начальным Фн: DФ = Фк – Фн

6.      По условию задания не даны в явном виде Фк и Фн. Как быть?

Мы знаем, что Ф = B×S×cosa. Значит

Фк = Sк×B×cosa; Фн = Sн×B×cosa. Тогда

DФ = DS×B×cosa.

7.     Все ли физические величины теперь известны в явном виде

Да.

8.      Чем отличается 5 задача от 3?

Отличие состоит только в способе нахождения изменения магнитного потока.

9.      Какая задача является основной 6 или 1?

Первая.

Обобщенный ответ 5. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться основным законом электромагнитной индукции eинд = , предварительно определив изменение магнитного потока формуле

DФ = DS×B×cosa.

Д6. Кольцо площадью 50 см2, расположенное в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл, поворачивается вокруг оси от 0 до 600 за 10-3 с. Каково значение ЭДС индукции в кольце?

h151

Задает вопросы:

Примерные ответы учащихся:

1.      Какое количество объектов представлено в задаче?

Объект один. Кольцо.

2.     Какое физическое явление происходит с объектом?

Явление электромагнитной индукции. В нём наводится ЭДС индукции.

3.     Каким законом можно воспользоваться, чтобы определить искомую физическую величин?

Основным законом электромагнитной индукции, который записывается: eинд =

4.     Все ли физические величины, входящие в формулу закона даны в тексте задания?

Нет не все.

Даны только

число витков N = 1;

изменение промежутка времени:

Dt = 10-3 с;

вектор индукции В = 0,2 Тл;

угол aн = 00, aк = 600.

В явном виде не дается изменение магнитного потока DФ.

5.     Как можно устранить данную проблему?

Известно, что изменение магнитного потока определяют как разность между конечным магнитным потоком Фк и начальным Фн: DФ = Фк – Фн

6.     По условию задания не даны в явном виде Фк и Фн. Как быть?

Мы знаем, что Ф = B×S×cosa. Значит

Фк = B×S× cosaк; Фн = B×S× cosaн. Тогда

DФ = B×S× (cosaк - cosaн), потому что В и S со временем остаются постоянными.

7.     Все ли физические величины теперь известны в явном виде

Да.

8.     Чем отличается 6 задача от 3?

Отличие состоит только в способе нахождения изменения магнитного потока.

9.     Какая задача является основной 6 или 1?

Первая.

Обобщенный ответ 6. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться основным законом электромагнитной индукции eинд = , предварительно определив изменение магнитного потока формуле

DФ = B×S× (cosaк - cosaн).

Обобщенный ответ 6. Для решения задач данного типа необходимо воспользоваться основным законом электромагнитной индукции

eинд =  и дополнительно находить недостающие физические величины.

Д7. Катушка, состоящая из 100 замкнутых витков, пронизывается магнитным полем. Чему равен индукционный ток, если скорость изменения магнитного потока равна DФ/Dt =0,04 Вб/с, а сопротивление катушки 10 Ом?

Задает вопросы:

Примерные ответы учащихся:

1.     Какое количество объектов представлено в задаче?

Объект один. Катушка, состоящая из 100 замкнутых витков.

2.     Какое физическое явление происходит с объектом?

Явление электромагнитной индукции. В нём наводится ЭДС индукции.

3.     Каким законом можно воспользоваться, чтобы определить ЭДС индукции?

Основным законом электромагнитной индукции, который записывается: eинд =

4.     Все ли физические величины, входящие в формулу закона даны в тексте задания?

Да.

5.     Что является основной причиной существования индукционного тока?

ЭДС индукции.

6.     На основании какого закона можно вычислить электрический ток в замкнутой цепи?

На основании закона Ома для замкнутой цепи: Iинд =

7.     Все ли физические величины теперь известны в явном виде

Да.

Обобщенный ответ 7. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться основным законом электромагнитной индукции

eинд =  и законом Ома для замкнутой цепи Iинд = .

Д8. В замкнутой катушке из медной проволоки магнитный поток изменился на 6×10-4 Вб за 1 с. Чему равен индукционный ток, если длина одного витка равна 10 см, а площадь поперечного сечения равна 1,7 мм2?

Задает вопросы:

Примерные ответы учащихся:

1.   Какое количество объектов представлено в задаче?

Объект один. Катушка, состоящая из N замкнутых витков.

2.     Какое физическое явление происходит с объектом?

Явление электромагнитной индукции. В катушке наводится ЭДС индукции.

3.     Каким законом можно воспользоваться, чтобы определить ЭДС индукции?

 

Основным законом электромагнитной индукции, который записывается: eинд =

4.      Все ли физические величины, входящие в формулу закона даны в тексте в явном виде?

Нет.

В явном виде дается интервал времени     Dt = 1 с, и изменение магнитного потока DФ = 6×10-4 Вб.

Нет в тексте задания числа витков в катушке.

5.      Как можно устранить эту проблему?

Использовать другие закономерности.

6.      Что является причиной существования индукционного тока в катушке?

ЭДС индукции магнитного поля.

7.      На основании какого закона можно вычислить электрический ток в замкнутой цепи?

На основании закона Ома для замкнутой цепи:

Iинд =

8.      Как можно определить сопротивление витков катушки?

Сопротивление катушки равно сопротивлению одного витка катушки R1 умноженного на число витков N.

R = R1×N

9.      Как определить сопротивление одного витка катушки, если известно: род материала и его геометрические размеры?

Сопротивление одного витка определяется по формуле:

R1 =rr× , где

rr - удельное сопротивление меди;

l1 - длина одного витка;

Sc - площадь поперечного сечения витка.

10.  Запишите окончательное уравнение для нахождения сопротивления катушки

R = rr×

11. Запишите систему уравнений

12.  Решите систему уравнений относительно искомой величины – силы индукционного тока.

Окончательно получают

Iинд =

13.  Все ли данные в окончательном уравнении известны в тексте задания.

Все, кроме удельного сопротивления проводника.

14.  Как устранить эту проблему?

Необходимо найти данную физическую величину в справочнике.

15.  Прежде чем вычислить индукционный ток, что необходимо сделать?

Перевести в систему СИ:

длину одного витка l = 0,1м;

площадь поперечного сечения Sc = 1,7×10-6 м2;

удельное сопротивление меди из справочника rr = 1,7×10-8 Ом×м.

16.  Чем отличаются задачи 8 и 7?

В задаче 8 в явном виде неизвестно сопротивление катушки, которое необходимо определить.

Обобщенный ответ 8. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться основным законом электромагнитной индукции eинд =  , законом Ома для замкнутой цепи Iинд =  и формулой для вычисления сопротивления проводника через геометрические размеры и род материала R =rr×.

Д9. h152Прямоугольная рамка, размеры которой 10х4 см находится в магнитном поле, индукция которого увеличивается на 0,1 Тл. Нормаль к плоскости рамки и вектор индукции магнитного поля составляют угол 00. Какое количество заряда проходит по рамке, сопротивление которой равно 0,2 Ом?

Задает вопросы:

Примерные ответы учащихся:

1.      Какое количество объектов представлено в задаче?

Объект один. Рамка.

2.     Какое физическое явление происходит с объектом?

Явление электромагнитной индукции. В нём наводится ЭДС индукции.

3.     Каким законом можно воспользоваться, чтобы определить ЭДС индукции?

Основным законом электромагнитной индукции, который записывается: eинд =

4.     Все ли физические величины, входящие в формулу закона даны в тексте задания?

Нет.

В явном виде неизвестно: 1) изменение потока магнитной индукции; 2) изменение времени.

5.     Как можно устранить первую проблему?

Так изменяется только модуль вектора индукции магнитного поля, то изменении магнитного потока можно определить как в Д4: DФ = DB×S×cosa.

6.     Можно ли устранить вторую проблему?

Нет.

7.      Что является основной причиной существования индукционного тока?

ЭДС индукции.

8.      На основании каково закона можно вычислить электрический ток в замкнутой цепи?

На основании закона Ома для замкнутой цепи: Iинд =

9.      Вспомните, как определяется сила электрического тока через количество электричества, прошедшего через поперечное сечение проводника.

Iинд =

10. Запишите все формулы в одном месте

DФ = DB×S×cosa.

eинд =   Iинд =   Iинд =

 

11.  Решите систему уравнений относительно искомой величины Dq.

Что у вас получилось?

 =    или

 Dq =

 

12. Все ли физические величины теперь известны в явном виде для вычисления искомой величины

Да.

13.      Все ли физические величины даны в системе СИ?

Нет. Площадь рамки необходимо перевести в м2.

Обобщенный ответ 9. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться основным законом электромагнитной индукции eинд =  , формулой для нахождения изменения магнитного потока  DФ = DB×S×cosa,  , законом Ома для замкнутой цепи Iинд =   и силы электрического тока Iинд =.

Д10. В магнитном поле с индукцией 2×10-2 Тл находится плоская квадратная проволочная рамка со стороной 20 см. Рамка перемещается из поля с постоянной скоростью 10 см/с. Угол 00. Определите ЭДС индукции в рамке.

h150

Задает вопросы:

Примерные ответы учащихся:

1.      Какое количество объектов представлено в задаче?

Объект один. Плоская квадратная рамка.

2.      Какое физическое явление происходит с объектом?

Явление электромагнитной индукции. В нём наводится ЭДС индукции.

3.      Каким законом можно воспользоваться, чтобы определить ЭДС индукции?

Основным законом электромагнитной индукции, который записывается: eинд =

4.      Все ли физические величины, входящие в формулу закона даны в тексте задания?

Нет.

В явном виде неизвестно:

1) изменение потока магнитной индукции; 2) изменение времени.

5.      Как можно устранить первую проблему?

Так изменяется только модуль вектора индукции магнитного поля, то изменении магнитного потока DФ = B×DS×cosa.

6.      Эта формула не позволяет определить поток магнитной индукции, так как неизвестно изменение площади. Как это можно устранить?

Эта причина устраняется следующим образом:

DS = Sк - Sн.

Sк = 0, а Sн =a2.

7.      Как определить интервал времени?

Не забудьте воспользоваться тем, что рамка равномерно выдвигается из магнитного поля.

Dt =

8. Запишите все уравнения как систему.

eинд = ;  DФ = B×DS×cosa; DS = a2; Dt =

9.   Решите систему уравнений относительно искомой величины. Что у вас получилось?

eинд =   

eинд =

10.   Все ли физические величины теперь известны в явном виде для вычисления искомой?

Да.

11.    Что необходимо сделать далее?

Перевести единицы измерений в систему СИ и провести вычисления.

Обобщенный ответ 10. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться основным законом электромагнитной индукции eинд =  , формулой для нахождения изменения магнитного потока  DФ = B×DS×cosa, формулой для нахождения изменения площади DS = Sк - Sн и времени Dt = .

Д11. Проводник длиной 5 см, закрепленный в центре проводящего кольца, вращается с частотой 20 об/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Определите ЭДС индукции. h109

Задает вопросы:

Примерные ответы учащихся:

1.      Какое количество объектов представлено в задаче?

Объект два: неподвижное кольцо и движущийся проводник.

2.      Какое физическое явление происходит с объектом?

Явление электромагнитной индукции. В кольце наводится ЭДС индукции.

3.      Каким законом можно воспользоваться, чтобы определить ЭДС индукции?

 

 

Основным законом электромагнитной индукции, который записывается:

eинд =

4.      Все ли физические величины, входящие в формулу закона даны в тексте задания?

Нет.

В явном виде неизвестно:

1)    изменение магнитного потока;

2) изменение времени.

Известно только количество витков N = 1

5.      Как определить изменение магнитного потока? Какие у вас есть соображения?

Ученики предлагают способы нахождения. Идет обсуждение версий.

6.      Давайте рассмотрим следующую ситуацию: конец проводника перемещается из точки А в точку С за малый интервал времени Dt. Как можно вычислить площадь криволинейного треугольника АОС?

DS =×ÈAC×l

7.     Как длину дуги АС связать с частотой вращения проводника?

DS =××l2

  = j - угол поворота

Разделим это уравнение на промежуток времени и умножим на негоDt

DS =××Dt×l2

 = w - угловая скорость. А угловая скорость w = 2pn, где n – частота вращения.

В итоге после преобразования получим следующее:

DS =p×n×Dt×l2

 

8.     Как можно будет выразить изменение магнитного потока?

DФ = В×p×n×Dt×l2

9.     Как можно найти ЭДС индукции в нашем случае?

eинд =  = N  Или eинд = NBpnl2

10. Все ли физические величины даны в тексте задачи?

Да.

 

11.  Что необходимо сделать перед вычислением искомой физической величины?

 

Перевести единицы измерений в систему СИ.

Обобщенный ответ 11. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться основным законом электромагнитной индукции eинд =  , формулой для нахождения изменения магнитного потока  DФ = B×DS×cosa, связи угловой скорости с углом поворота и с частотой вращения   = w, w = 2pn.

 

После решения каждой демонстрационной задачи записывается обобщенный ответ. При мере решения задач начинает формироваться блок-схема, которая является продуктом деятельности учащихся. Она воспринимается ими более осознанно как «своя». По мере решения демонстрационных задач она приобретёт вид блок-схемы, которую учитель использовал для себя.

 

Разработанная методика позволяет значительно сократить время на обучение учащихся решению расчетных задач, сделать их активными участниками образовательного процесса и формировать/развивать общеучебные умения в соответствии с ФГОС.

Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.

Посмотрите также