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 11 ("Книга" на цилиндре). Изучается равновесие двух пластин, соединенных шарниром так, что они напоминают раскрытую книгу. "Книгу" кладут на гладкий цилиндр. Соскользнет ли "книга" с цилиндра? Результаты расчетов, проведенных с помощью Mathcad, проверяются на модели "Живой физики". | |
| 01 сентября 2010 | Урок 12 (Теннис). Решается задача об отскоке теннисного мяча от неподвижной ракетки и движущейся навстречу мячу. Полученные результаты проверяются «экспериментально» на модели «Живой физики». | |
| 01 сентября 2010 | Урок 13 (Столкновение шаров). Гладкий шар сталкивается с таким же по размеру неподвижным шаром, налетая на него с различными прицельными параметрами. Каковы скорости шаров после упругого и после неупругого столкновений? Ответ на эти вопросы помогает получить Mathcad и «Живая физика». | |
| 01 сентября 2010 | Урок 14 (Столкновение тележек). Исследуется абсолютно упругое и абсолютно неупругое столкновения тележек. Для анализа различных частных случаев используется Mathcad и «Живая физика». | |
| 03 сентября 2010 | Урок 15 (Гантель у стены). Еще одна задача о двух шариках. Теперь они образуют гантель, опирающуюся в начальный момент времени о стенку. Как будет двигаться гантель, если верхнему шарику придать некоторую скорость, перпендикулярную стенке? Решение задачи предполагает аккуратное применение законов динамики и законов сохранения. Mathcad облегчает решение системы уравнений и представляет их в виде графиков, а виртуальная модель в «Живой физике» позволяет «остановить мгновения» и проверить теоретические расчеты «на практике». | |
| 03 сентября 2010 | Урок 16 (Связанные шарики). Чтобы решить задачу о двух шариках, связанных нитью, нужно отчетливо представлять себе, как они могут двигаться, и какие законы следует к ним применить. Помочь разобраться в происходящем помогает виртуальная модель в «Живой физике». Тексты, набранные в Mathcad, содержат «живые» формулы, которые выдают результаты вычислений автоматически, так что считать на калькуляторе не нужно. | |
| 04 сентября 2010 | Урок 17 (Столкновение с гантелью). Шарик упруго ударяет о конец гантелки в перпендикулярном к ней направлении. Как после этого будет двигаться гантелька? Столкнется ли она еще раз с этим шариком? При теоретическом исследовании данного явления приходится использовать законы сохранения энергии и импульса. Модель «Живой физики» позволяет наглядно представить происходящее и проверить теоретические предсказания. Mathcad помогает не только считать, но и проводить алгебраические преобразования. | |
| 04 сентября 2010 | Урок 18 (Обруч и ступенька). Катящийся по горизонтальной поверхности обруч сталкивается со ступенькой, отделяющей более высоко расположенный горизонтальный уровень. Каково дальнейшее движение обруча? При каких условиях он взберется на ступеньку? С какой скоростью обруч будет катиться по верхней поверхности? Ответить на эти вопросы помогут законы изменения энергии, импульса, момента импульса, а также кинематические соотношения. Уравнения решает Mathcad, «Живая физика» предоставляет наглядную и удобную для анализа модель явления. | |
| 06 сентября 2010 | Урок 19 (Две трубы). Катящаяся по горизонтальной поверхности труба упруго сталкивается с такой же трубой, покоящейся на этой поверхности. Оси труб параллельны. Как движутся трубы после столкновения? Как далеко они разойдутся после столкновения? Детальный анализ рассматриваемого явления требует применения законов изменения импульса, энергии, а также момента импульса. Модель «Живой физики» позволяет наглядно качественно и количественно проверить результаты теоретического анализа. | |
| 06 сентября 2010 | Урок 20 (Шарики). Может ли тело, упав с небольшой высоты, подскочить значительно выше? Решение задачи «Шарики» приводит к положительному ответу на этот вопрос. Теоретическое решение проверяется виртуальной моделью «Живой физики». Для тех, у кого нет этой программы, предлагается видеозапись виртуального эксперимента. |
ул. Шаболовка, д. 34, оф. 420.
(495) 769-95-17; (926) 151-24-17