Постоянный электрический ток

Современные требования, предъявленные к выпускникам школ, в соответствии с концепцией модернизации образования и перехода на профильное обучение заставляет в корни пересмотреть сущность всех компонентов педагогического процесса, целей, содержания, форм и методов и т.д.

Как сделать так, чтобы теоретические знания, полученные учениками в школе, не существовали сами по себе, а максимально использовались в получении дальнейшего образования и практической деятельности. В современном мире, когда количество информации столь огромно, необходимо научить ребенка ее упорядочивать, систематизировать на принципиально новой основе. Такой основой может быть развернутое  и систематическое применение в процессе обучения обобщенных методов, общих методологических принципов, предельно общих понятий.

Физическая задача – это физическое явление, точнее его словесная модель (или совокупность явлений) с некоторыми известными и неизвестными физическими величинами, характеризующими это явление.

Решить физическую задачу- это значит найти (восстановить) неизвестные связи, физические величины и т.д.

Метод оценки используется при решении не поставленных и нестандартных задач. Его широко применяют на этапе анализа решении физической задачи.

Оценка физической величины заключается, во- первых арифметическом (числовом) расчете порядка самой величины (оценка порядка) и, во – вторых, в сравнении однородных величин по их порядкам (сравнение по порядку).

При арифметическом расчете порядка величины, зависящей от других величин, числовых значений каждой из этих величин представляют в стандартном виде (произведение первой значащей цифры на десять в соответствующей степени). Затем оценивают порядок каждого слагаемого (если рассчитываемое выражение есть алгебраическая сумма). Выделяют слагаемое с наивысшим порядком. Слагаемые, порядок которых по крайне мере на два ниже слагаемых наивысшего порядка, отбрасывают. Точную значащую цифру оставшихся слагаемых определяют с помощью калькулятора.

«Организация профильного обучения на уроках физики при решении задач методом оценок.»

• Подготовила
• Потеряева Наталья Аркадьевна
• Учитель физики ГУ СОШ№ 22
• г.Жезказган, Карагандинская обл.

Современные требования, предъявленные к выпускникам школ, в соответствии с концепцией модернизации образования и перехода на профильное обучение заставляет в корни пересмотреть сущность всех компонентов педагогического процесса, целей, содержания, форм и методов и т.д.

Как сделать так, чтобы теоретические знания, полученные учениками в школе, не существовали сами по себе, а максимально использовались в получении дальнейшего образования и практической деятельности. В современном мире, когда количество информации столь огромно, необходимо научить ребенка ее упорядочивать, систематизировать на принципиально новой основе. Такой основой может быть развернутое и систематическое применение в процессе обучения обобщенных методов, общих методологических принципов, предельно общих понятий и т.д.

Физическая задача – это физическое явление, точнее его словесная модель (или совокупность явлений) с некоторыми известными и неизвестными физическими величинами, характеризующими это явление.

Решить физическую задачу- это значит найти (восстановить) неизвестные связи, физические величины и т.д.

Метод оценки используется при решении не поставленных и нестандартных задач. Его широко применяют на этапе анализа решении физической задачи.

Оценка физической величины заключается, во- первых арифметическом (числовом) расчете порядка самой величины (оценка порядка) и, во – вторых , в сравнении однородных величин по их порядкам (сравнение по порядку).

При арифметическом расчете порядка величины, зависящей от других величин, числовых значений каждой из этих величин представляют в стандартном виде (произведение первой значащей цифры на десять в соответствующей степени). Затем оценивают порядок каждого слагаемого (если рассчитываемое выражение есть алгебраическая сумма). Выделяют слагаемое с наивысшим порядком. Слагаемые, порядок которых по крайне мере на два ниже слагаемых наивысшего порядка, отбрасывают. Точную значащую цифру оставшихся слагаемых определяют с помощью калькулятора.

Пример 1.

Пусть в результате общего решения задачи получена следующая расчетная формула:

∆ m =

Где V =9 n - объем газа

µ=2*10 -3 кг/моль - его молярная масса

Р 1 =52*10 5 Па – первоначальное давление

Р 2 =5*10 4 Па –конечное давление

Т 1 =296К – начальная температура

Т 2 = 283К – конечная температура

R ==8,31 Дж/(моль*К)- универсальная газовая постоянная

∆ m - изменение массы газа

Решение

Переводим данные величины в СИ, одновременно округляем их значения и представляем в стандартном виде. В результате получаем:

V =10 -2 м 3 , µ=2*10 -3 кг/моль, Р 1 =5*10 6 Па, Т 1 =3*10 2 К, Р 2 =5*10 4 Па, Т 2 = 3*10 2 К, R =8 Дж/(моль*К). Из этих данных, во-первых, видно, что приближенные значения начальной и конечной температуры одинаковые и, следовательно, вместо первоначальной формулы получаются более простое выражение

∆ m ≈

Во-вторых, конечное давление Р 2 =5*10 4 Па по порядку величины значительно меньше начального давления Р 1 =5*10 6 Па (на два порядка) и, следовательно, им можно пренебречь. В конечном итоге для оценки порядка величины ∆ m получаем

Откуда ∆ m =

∆ m ≈

Откуда ∆ m =

Кг ≈ 4*10 -2 кг

Более точный и более длительный расчет дает для искомой величины значение ∆ m =3,8*10 -2 кг.

Грубая, но быстрая оценка порядка искомой величины очень важна для последующего этапа анализа решения.

При сравнении физических величин (зависящих от других величин) сначала находят их отношение в общем виде, а затем производят числовой расчет порядка этого отношения.

Пример 2

Сравним силу тяжести F Т двух протонов и силу их электрического отталкивания F Э.

Решение

Найдем отношение этих сил

Где G ≈6,7*10 -23 НМ 2 /кг 2 – гравитационная постоянная

m ≈ 1,67*10 -27 кг – масса протона

Q = 1,6*10 -14 Кл –заряд ротона

4 ΠE 0 ≈ 1,1*10 -10 Ф/м

После арифметического расчета получаем

≈ 7*10 -37 ≈ 10 -36

Таким образом, сила тяготения двух протонов на 36 порядков меньше силы их электрического отталкивания (гравитационное взаимодействие фантастически мало по сравнению с электрическим взаимодействием).

Пример 3

Какое тело притягивает Луну сильнее: Земля или Солнце?

На основании закона Всемирного тяготения найдем отношение сил притяжения земли ( F З ) и солнца ( F С ):

Где М З =6*10 24 кг-масса Земли

М С =2*10 30 кг масса Солнца

r c ≈ 1,5*10 11 м – среднее расстояние Луны от Солнца

r з ≈ 4*10 9 м – среднее расстояние от Луны до Земли

После расчета получаем

≈

Следовательно, по порядку силы притяжения Луны к Солнцу примерно в 2 с половиной раза сильнее чем к Земле. В этом ничего парадоксального нет, если учесть что под действием силы тяжести к Солнцу Луна двигается вокруг Солнца, под действием силы притяжения к Земле Луна двигается вокруг Земли.

Решая задачи методом оценок у учащихся развивается логическое мышление, формируется четкое представление о смысле заложенном в задаче, заставляет думать, быстр находить ошибки и быстро их исправлять. Все это способствует формированию умной, развитой личности.