Теория вращательного движения в курсе физики профильных классов

• Автор: Ермакова, Татьяна Ивановна
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Коломна
• Количество страниц: 240 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Состояние преподавания теории вращательного движения в средней школе

1.1. Роль теории вращательного движения в изложении курса

физики

1.2. Анализ школьных программ и заданий вступительных

экзаменов в вузы по физике

1.3. Констатирующий педагогический эксперимент по

проблеме исследования, его основные результаты

1.4. Анализ научнометодической литературы

Выводы по главе 1 и постановка задач

Глава 2. Методика изучения теории вращательного движения в средней школе с учетом векторного характера понятий и
законов.
2.1. Структура и планирование учебного материала
2.2.Формирование понятий псевдовектор и векторное
произведение двух векторов.
2.3. Изучение кинематики вращательного движения.
2.4. Изучение динамики вращательного движения.
2.5. Использование демонстрационного и лабораторного
учебного эксперимента при изучении теории вращательного
движения
2.5.1. Использование блока с нагруженным стержнем
2.5.2. Использование маятника Максвелла.
2.5.3. Использование физического маятника.
2.4.4. Использование динамических компьютерных моделей
Выводы по главе 2
Глава 3. Использование элементов теории вращательного движения при изучении различных вопросов школьного курса физики
3.1. Использование элементов теории вращательного
движения при изучении раздела Механика.
3.1.1. Движение тел в НИСО. Силы инерции
3.1.2. Законы Кеплера.
3.1.3. Гармонические колебания математического и физического маятников.
3.2. Использование элементов теории вращательного
движения при изучении темы Теплоемкость газов
3.3. Использование элементов теории вращательного
движения при изучении раздела Электродинамика
3.3.1. Диэлектрики в электрическом поле.
3.3.2. Контур с током в магнитном поле.
Электроизмерительные приборы
3.3.3. Магнитные свойства вещества
3.4. Использование механических моделей при изучении
различных вопросов школьного курса физики
3.5. Совершенствование профессиональнометодической
подготовки будущего учителя к преподаванию теории вращательного движения при изучении курса по выбору Роль теории вращательного движения в изучении школьного курса физики
3.5.1. Задачи и программа курса.
3.5.2. Методические рекомендации по проведению курса
Выводы по главе 3
Глава Организация и проведение педагогического
эксперимента
4.1. Организация педагогического эксперимента
4.2. Поисковый эксперимент.
4.3. Обучающий и контрольный этапы эксперимента
Выводы по главе 4.
Заключение
Библиография


В атомной физике для преодоления недостатков классической модели строения атома Резерфорда, вводятся постулаты Бора, утверждающие, в частности, квантование момента импульса электрона, движущегося по круговой орбите: I = тог = пк. Все приведенные примеры показывают, что теория вращательного движения является одним из источников знаний при построении многих физических теорий. Изучение ТВД в средней школе позволяет расширить знания учащихся и подготовить их к углубленному изучению различных вопросов других разделов физики. ТВД. Вначале остановимся на содержании школьных и вузовских программ и заданий вступительных экзаменов. Анализ школьных программ разных лет показывает, что вопрос об изучении теории вращательного движения в средней школе не является новым. До года в базовые программы по физике были включены элементы кинематики вращательного движения. Остальной материал по теории вращательного движения (ТВД) входил в программы факультативных курсов практически с самого их появления в средней школе. Так, в году была издана программа факультативных курсов, в которой предусматривалось расширение содержания темы «Вращательное движение твёрдого тела» введением понятий «угловое ускорение, момент импульса, момент инерции», а также изучением основного уравнения динамики вращательного движения. В последующие годы программа факультативного курса «Механика» видоизменялась. В году она была сокращена. Однако в / учебном году в результате реформирования общеобразовательной школы и перехода на программы одиннадцатилетней школы количество часов этого факультативного курса увеличилось. Были утверждены новые программы факультативных курсов физики. Начиная с этого времени, вопросы ТВД постоянно присутствовали в школьных факультативных курсах. Реформирование школьного образования привело к открытию в середине -годов школ (классов) с углубленным теоретическим и практическим изучением отдельных предметов (в том числе физики) «с целью дальнейшего развития творческих способностей учащихся» [4]. К - годам появилось большое количество программ для классов с углубленным изучением физики. Раздел «Вращательное движение» из программ факультативных курсов был практически полностью перенесен в эти программы. В настоящее время старшая ступень средней школы переводится на профильное обучение. Разработаны программы для профильных классов с углубленным изучением физики, которые содержат расширенный, по сравнению с базовыми программами, объем учебного материала по всем разделам физики, в том числе и по ТВД. В таблице 1. ТВД. Таблица 1. Ю.И. В.А. В.А. Орлов, А. А. Пинский* - кл. Явления, наблюдаемые в неинерциальных системах отсчёта (НИСО). Момент силы. Условия равновесия твердого тела. Вращательное движение твердого тела. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент инерции. Момент импульса. Кинетическая энергия вращающегося тела. Закон сохранения момента импульса. Теплоёмкость газов и твердых тел. Теплоёмкость газов при постоянном давлении и постоянном объёме. Диэлектрики в электрическом поле. Механизм поляризации диэлектриков. Принцип действия электроизмерительных приборов. Сила Лоренца. Движение электрических зарядов в магнитном поле. Ускорители заряженных частиц. Электрический двигатель постоянного тока. Магнитные свойства вещества. Сложение гармонических колебаний. Векторные диаграммы. Вынужденные электромагнитные колебания. Генератор переменного тока. Генератор трёхфазного тока. Электродвигатель. Получение вращающегося магнитного поля в трёхфазной сети. Квантовые постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору. Элементы квантовой механики. Квантование момента импульса. Молекулярные спектры. Г.Я. А.З. Синяков * - кл. Вращательное движение твёрдого тела. Угловая скорость. Вращающиеся системы отсчёта. Центробежная сила инерции. Условия равновесия твердого тела. Момент силы. Теплоёмкость газа при постоянном объёме и постоянном давлении. Диэлектрики в электростатическом иоле. Поляризация диэлектриков. Применение закона Ампера. Электроизмерительные приборы. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Циклический ускоритель.