№7 2021 [СПО]
14
– исследовать изменение температуры с течени-
ем времени в процессе установления теплово-
го равновесия;
– наблюдать в динамике процесс зарядки и раз-
рядки конденсатора, электромагнитной индук-
ции, возникновение и изменение индукционно-
го тока и другие физические явления.
К сожалению, не во всех общеобразователь-
ных учреждениях имеются датчики для исследо-
вания различных процессов,
которые дают воз-
можность изучать особенности поведения фи-
зических величин в режиме реального времени.
В этом случае необходимо использовать обра-
зовательные возможности цифрового ресурса
GetAClass [6].
Например, при изучении темы «Конденсато-
ры» обучающее видео всего за 3,3 мин позволяет
представить обучающимся:
1) внешний вид экспериментальной установки
и ее принципиальную схему (рис. 1);
2) графики зависимости напряжения от времени
на конденсаторе емкостью
С и активном сопро-
тивлении
R (рис. 2);
3) экспериментальное доказательство того фак-
та, что время зарядки конденсатора определя-
ется произведением его электрической емко-
сти и активного сопротивления цепи, через ко-
торое происходит зарядка.
Рис. 1. Экспериментальная установка для
исследования процесса зарядки конденсатора
Обучающее видео наглядно показывает, как
элементы электрической
цепи при зарядке кон-
денсатора идеализируются для упрощения ма-
тематического описания каждого элемента элек-
трической цепи. Кроме этого, идеализированные
уравнения (физические формулы закона Ома для
каждого участка цепи) правильно отражают основ-
ные физические явления в том или ином реальном
элементе электрической цепи. Идеализированно-
му элементу электрической цепи ставят в соот-
ветствие его математическую модель – схемный
элемент
R или
C. Каждому схемному элементу со-
ответствует условное геометрическое изображе-
ние (изображение устройства) – конденсатор, ре-
зистор, источник тока и соединительные провода
(рис. 3).
Рис. 2. Графики зависимости напряжения от времени
на конденсаторе и резисторе
Работа с подобными видео раскрывает образо-
вательные возможности модельного подхода к из-
учению физических явлений, поскольку обеспечи-
вает:
– понимание для каждой физической закономер-
ности вида функциональной зависимости и фи-
зического смысла коэффициентов (например,
заряд конденсатора прямо пропорционален на-
пряжению
между его обкладками, электроем-
кость является постоянной величиной при за-
рядке и разрядке, так как зависит только от ге-
ометрических размеров конденсатора);
– понимание геометрического смысла производ-
ной функции и использование его при анализе
графических зависимостей, а также определе-
ние производных при расчетах величин, напри-
мер, в колебательных процессах.
– закрепление вычислительных навыков: исполь-
зование кратных и дольных единиц; проведе-
ние расчетов с использованием стандартного
вида числа.
t = 0
0
< t < 3 с
t > 3 с
Рис. 3. Объяснение процесса зарядки конденсатора с помощью физических формул
Наиболее сложным для обучающихся при из-
учении темы «Электродинамика» является пе-
ременный электрический ток [5]. Исследование
процессов в электрической цепи переменного то-