
Автор курса - Селюк Борис Васильевич. Доцент кафедры физики Смоленского педагогического государственного университета, кандидат физико-математических наук. Сфера научных интересов – физика сегнетоэлектриков, а также методика преподавания физики в школе и вузе. Автор ряда пособий для школьников по компьютерной физике, по решению задач, а также для студентов по теоретической физике.
Настоящий авторский элективный курс призван помочь учащимся классов физико-математического профиля восполнить указанные пробелы в подготовке к поступлению в ВУЗы и олимпиадам различного уровня, углубив понимание физики. При теоретическом исследовании рассматриваемых в курсе явлений используется система компьютерной математики Mathcad, благодаря чему громоздкость математического аппарата не заслоняет физическое содержание изучаемого и оказывается возможным не прибегать к чрезмерным упрощениям. Программа «Живая физика» позволяет «увидеть и экспериментально исследовать» рассматриваемые явления и сравнить предсказания теории с практикой (виртуальной). Материал курса разбит на ряд уроков, каждый из которых размещается в файле, представляющем собой чаще всего документ Mathcad. Документ содержит задания и указания, а также обеспечивает проведение необходимых, иногда довольно громоздких вычислений. Для работы с ним достаточно лишь поверхностного знакомства с интерфейсом Mathcad. Файлы «Живой физики» (с расширением .ip) позволяют пронаблюдать подлежащее изучению движение тел, а также детально исследовать его и сравнить с результатами теоретического анализа. Предлагаемые материалы могут быть успешно использованы как при самостоятельной работе, так и на занятиях с преподавателями.
| Дата | Описание урока | Скачать урок |
|---|---|---|
| 23 августа 2010 | Урок 1 (Сопротивление воздуха). На уроке рассматриваются кинематические особенности движения тела, брошенного под углом к горизонту. При решении задачи учитывается сопротивление воздуха. Используя файл "Живой Физики" имеется возможность промоделировать движение тела. | |
| 23 августа 2010 | Урок 2 (Бросок бегуна). Урок представляет собой попытку провести исследование кинематики движения тела, брошенного другим движущимся объектом. Используя файл "Живой Физики" имеется возможность промоделировать движение тела. | |
| 23 августа 2010 | Урок 3 (Траектория мяча). На уроке показывается, что расчет успешного броска баскетбольного мяча приводит к "страшной формуле". На помощь приходит Mathcad. Проверить расчеты помогает виртуальный эксперимент в "Живой Физике". Осуществить же успешный бросок помогут регулярные тренировки на спортивной площадке! | |
| 23 августа 2010 | Урок 4 (Колесо). На уроке производится расчет траектории, скоростей и ускорений точек колеса, которое катится без проскальзывания по горизонтальному рельсу. Все громоздкие расчеты проводятся с привлечением системы Mathcad. Полученные результаты проверяются "экспериментально" на модели "Живой физики". | |
| 23 августа 2010 | Урок 5 (Ластик). Простая задача о равномерном движении ластика и линейки по столу требует применения законов Ньютона, Кулона-Амонтона, а также закона сложения скоростей. Виртуальная модель легко реализуемого натурального эксперимента позволяет лучше понять происходящее и количественно проверить предсказание теории. | |
| 23 августа 2010 | Урок 6 (Футбол с ветерком). Футбол при сильном ветре - необычный футбол. Траектория мяча может быть прямой. После сильного удара по воротам мяч может вернуться к ноге футболиста! В этом убедит вас теоретический анализ и виртуальная модель. После теоретических занятий весьма полезна игра в футбол на стадионе! | |
| 23 августа 2010 | Урок 7 (Ускорение клина). Рассматривается задача о движении бруска, находящегося на гладком клине, скользящем по горизонтальной поверхности под действием приложенной к нему силы. Экспериментирование на модели "Живой физики" показывает, что брусок может не только соскальзывать с клина вниз, но и подниматься вверх. Этот неожиданный результат находит естественное объяснение с помощью законов Ньютона. Mathcad при этом освобождает "исследователя" от громоздких вычислений. | |
| 23 августа 2010 | Урок 8 (Сила тяги). Природа и особенности силы тяги автомобиля исследуется "экспериментально" на модели "Живой физики". Результаты в удобном для анализа виде представляет система Mathcad. | |
| 23 августа 2010 | Урок 9 (Блоки). Рассматривается задача о движении тел, связанных посредством подвижного и неподвижного блоков. Полученная система четырех уравнений решается системой Mathcad. Теоретические результаты проверяются "экспериментально" на модели "Живой физики". | |
| 23 августа 2010 | Урок 10 (Искусственный спутник Земли). Рассматривается серия задач о движении искусственных спутников Земли и баллистических ракет. Движение этих объектов моделируется в "Живой физике". Mathcad используется в качестве калькулятора и для численного решения отдельных уравнений. |