Жоғары және орта мектептегі физикалық білімнің әдістемелік негіздері пәні бойынша ДӘріс тезистері
Тақырыбы: Сақталу зандарын оқыту әдістемесі
жүктеу/скачать 1.59 Mb.
|
| Тақырыбы: Сақталу зандарын оқыту әдістемесі
Қарастырылатын сұрақтар (дәріс жоспары): 1. Импульстің сақталу заңы. 2. Жұмыс және энергия ұғымдарына ғылыми әдістемелік талдау жасау. 3. Механикалық жұмыс. 4. Механикалық энергия және оның сақталу заңы. Дәрістің қысқаша мазмұны: 1. Импульстің сақталу заңын оқып үйрену үшін алдымен оқушыларды бірқатар маңызды ұғымдармен: механикалық жүйе, тұйық механикалық жүйе, сыртқы күштер, ішкі күштер, консервативтік күштер, күш импулъсі ұғымдарымен таныстыру керек. Т 13- сурет ұйық механикалық жүйе идеалданған ұғым болып табылады. Берілген физикалық жүйедегі денелердің қозғалысын қарастырғанда оларға сыртқы күштердің әсерін қарастыру өте маңызды. Егерде бұл күштер жоқ болса (немссе олар еленбесе), онда импулъстің сақталу заңын қоддануға болады; егерде сыртқы күштер әсер етсе, онда жүйеге әсер ететін күш импульсі жүйе импульсінің өзгерісіне тең болады. Импульстің сақталу заңын оқып-үйрену үшін, түйық жүйедегі массалары бірдей, жылдамдықтары әртүрлі екі дененің өзара әсерлесуі қарастырылады. Импульстің сақталу заңы Ньютонның екінші және үшінші заңынан қорытылып шығады. Әсерлескен екі дененің импульстерінің өзгерісі модульдері бойынша тең де, бағыттары қарама-қарсы болатыны дәлелденеді. Ары қарай заң түжырымдалады: тұйық жүйені құрайтын денелердің импульстерінің векторлық қосындысы уақыт өтуімен осы денелердің кез келген қозғалысында және өзара әрекеттесуінде өзгермейді. Импульстің сақталу заңына міндетті түрде эксперименттік тәжірибе көрсетіліп, мысалдар келтіріліп, есептер шығарылуы тиіс. Мынандай, тәжірибелерді көрсетуге болады: рельспен қозғалатынарбашаның өзара әсерлесуі, екі шардың, өзара әсерлесуі, жеңіл арбаша үстіне қойылған бұрандалы, ойыншық және т.б. Импульсінің сақталу заңы кез келген инерциялық санақ жүйесінде орындалатынын дәлелдеу үшін мынадай ойша тәжірибе жасайық. Бір қалыпты және түзу сызықты vп жылдамдықпен қозғалып бара жатқан платформаның үстіндегі массасы m1тыныштықтағы арбашаның платформаға қарағандағы жылдамдығы болатын, массасы m2 арба келіп соғылады (10-сурет). Соқтығысудан кейінгі арбашалардың платформаға қарағандағы ортақ жылдамдығын деп белгілейік. Оқушыларға Жерге және платформаға байланысты санақ жүйелері үшіп импульстің сақталу заңын жазуды және сақталу заңы санақ жүйесін таңдауымызға байланыстылығын анықтауды ұсынамыз. Ойша тәжірибеге талдау жасай отырып шығаратын қорытынды: егерде импульстің сақталу заңы бір санақ жүйесінде орындалса, онда осы жүйеге қатысты бірқалыпты түзусызықты қозғалатын жүйеде де орындалады. Яғни, импульстің сақталу заңы кез келген инерциялы санақ жүйесінде орындалады. 14-сурет. Сонымен бірге дене релятивистік жылдамдықпен қозғалатын болса, тұйық жүйедегі релятивистік импульстің коеындысы, денелер арасындағы кез келген өзара әсерлесуде тұрақты болып қалады. Ал, импульс р жылдамдықпен мына түрде байланысады: Классикалық механиканың қолдану шегін қарастырайық. Жарық жылдамдығынан әлдеқайда аз жылдамдықтарда ( <<с) қатынасы , сондықтан да дененің импульсі тең болады. Бұл тендік Ньютон механикасы үшін дұрыс. Импульстің сақталу заңын оқып-үйрену негізгі мектеп курсында реактивті қозғалысқа қолданумен аяқталады. Ракетаның қозғалыс жылдамдығын анықтағанда импульстің сақталу заңы қолданылады. Ракета қабықшасының жылдамдығы: vр.қаб=-m2v2/mр.қаб, мұндағы mр.қаб ракета қабықшасының массасы; vр.қаб ракета қабықшасының жылдамдығы; m2 және v2 - жанған отынның массасы мен газдың ағу жылдамдығы. 2.Жұмыс және энергия ұғымдарына ғылыми-әдістемелік талдау жасау. Энергия ұғымы туралы жан-жақты қарастырғанымызға қарамастан, энергияның толық анықтамасы туралы біртұтас пікір қалыптаспаған. Ғылымда механикалық жұмыс ұғымы энергияға қарағанда бұрын енгізіліп, соның негізінде энергия ұғымы тұжырымдалған. Оны физиктердің жүйенің бір күйінен екінші күйіне өту процесі көбірек қызықтыруымен түсіндіруге болады. Мектепте жұмыс ұғымын қалыптастыруда бірқатар қиындықтар кездеседі; оқушылардың көптеген физикалық ұғымдар туралы, мысалы жылдамдықты, массаны, температураны жәнс т.б. мектепке оқуға келгенше біледі, ал мектепте оларды тереңірек оқытады. Алоқушылардың жұмыс туралы ұғымы ғылыми қөзқарасқа сәйкес келмейді. Энергия ұғымының көп кездесетін анықтамаларын талдап көрсетейік. Материя қозғалысының көптеген түрі бар. Материя қозғалысының барлықтүрлері бір-біріне белгілі бір сандық қатынаста айнала алады. Осыдан барып материя қозғалысының әр түрін бірдей шамамен өлшеуге болатындығы шығады. Яғни, энергия әр турлі материя қозғалысының сандық өлшемі болып табылады. жүктеу/скачать 1.59 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|