Материал: азастан Республикасыны ылым жне жоары білім министрлігі Ш. Улиханов атындаы Ккшетау университеті кеа ОУдістемелік комплексі

• 
  процесті анықтау;
  
• 
  процестің жүру шарты;
  
• 
  заңның формуласы және оны келтіру;
  
• 
  заңның әділеттілігін эксперименттік зерттеу;
  
• 
  бекітілген тәуелділікті молекуляр – кинетикалық негіздеу;
  
• 
  заңның қолдану шекаралары.
  

10.2.5. Мектеп курсындағы “Электродинамика” және оған ғылыми әдістемелік талдау жасау.

Мектеп физика курсындағы Электродинамика” бөлімі.

“Электродинамика” мектеп физика курсындағы күрделі бөлімдердің бірі болып мұнда электр және магниттік құбылыстарды, электромагниттік тербелістер мен толқындар олардың түрі және таралу жылдамдықтары ( радиобайланыс, телефондар ) және олардың қасиеттері туралы ұғымға ие болады.

Бұл таруды оқып үйренгенде оқушылар Ленц, А.С.Попов, П.Н.Лебедев, Д.М.Мандельштам, А.Ф.Иоффе,Фарадей, Ампер, Лоренц, Кулон және т.с.с. ғалымдардың еңбектеріне үлкен көңіл беруі керек.

Тарау бойынша есептер шешуді оның мәндерін талдауды біле отырып өздерінің шығармашылық қабілеттерін асырулары шарт.

Мектеп электродинамика курсы өзінің абстрактігі және оқу материалының күрделілігімен айырылып тұрады, оны оқытуда көрнекіліктерге көңіл бөлу керек: физикалық эксперимент, модельдік келтірулер және аналогия, ЭЕМ-дағы модельдерді қоса, экрандық қолданба, схемалар, кестелер және т.б

Токтар, кернеулер, электр тізбектері т.б. туындылар олардың негізінде электр заряды жатады. Олар оң және теріс болып оң таңбалысы –протон, позитрон, ал теріс таңбалыларға электрон жатады. Зарядтың сандық анықтамасы денелермен өзара әсер күшімен белгіленеді.

Электр заряды абсалют (инвариант) ол санақ жүйесінің таңдауымен байланысты емес, атом ядросындағы электрондардың қозғалыс жылдамдығына тәуелді емес, соның үшін түрлі химиялық реакцияларда электр заряды пайда болмайды. Мұнда негізгі ролді электрон белгілейді.

Электр зарядтың дискреттілігін Иоффе-Милликен тәжірибесі көрсетті.

Электродинамиканы макроскопиялық, микроскопиялық және квантты электродинамикаға ажыратады. Орта мектепте оның 1-ші бөлімі үйреніледі. Максвелл электродинамикасы болып механикадағы Ньютон заңдары, термодинамикадағы термодинамика заңдары сияқты ролді атқарады. Бұл теңдеулер электр өрісі векторымен анықталатын электр өрісі теңдеуі және магнит өрісі кернеулігінің индукциясы . Максвелл теориясында орта қасиеттері 3 шамамен сипатталады: диэлектрлік өтімділігімен ε, магниттік өтімділігімен μ және меншікті электр өткізгіштігімен γ.

Электродинамиканың негізгі ұғымдарын қалыптастыру.
Базалық және жоғарғы сыныптарда электромагниттік өріс ұғымын және электромагниттік құбылыстар ұғымын қайталай отырып электродинамиканың ерекшеліктерін Ньютон механикасымен салыстыра отырып талдайды. Күштердің өзара әсерлесу кезіндегі берілу жылдамдығы шекаралы екендігін заряд А нүктеден А¹ өткенде В нүктедегі зарядқа әсер етуші күш лезде болмай белгілі бір уақыт өткеннен соң болуын көреміз.

А¹ А В




Себебі, электр зарядтары арсындағы өзара әсер артады да кеңістікте де шекаралық жылдамдыққа ие болады.

Электромагниттік өрістің негізгі сипаттамалары:

- электр өрісінің кернеулік векторы

- магнит өрісі индукциясының кернеулік векторы

Олар бір-бірімен перпендикуляр орналасқан.



Электр заряды деп- атомның немесе олардан тұратын өткізгіш дененің басқа электрленетін денелерге әсер ету қабілетіне ие болуына айтылады.

Электромагниттік өрістің түрлі көріністерін (пайда болуын) үйрену әдістемесі.

Электростатиканы үйренуде басты ұғым болып, электр заряды және электр өрісі болып саналады, бірақ оларды үйрену үшін Кулон заңымен суперпозиция принципін білу қажет.

Электростатикалық өріс -тыныштықта тұрушы зарядтар өрісі болып ол потенциалды, яғни құйынды емес бұл кулон күшімен нүктелік заряд үшін оның кез-келген нүктесіндегі потенциалы формуласын шығару мүмкін:





Жұмыс зарядтың орын ауыстыруындағы траекториясына байланысты емес тек орын ауыстыруына немесе потенциалдар айырмасына және заряд мөлшеріне байланысты болады.Суперпозиция принципі деп- әрбір зарядтар әсерін берілген зарядқа топтау мүмкіндігіне айтылады. Тогы бар өткізгіштің электр өрісін стационарлы электр өрісі деп атайды , ол өткізгішті электр көзіне қосқанда пайда болады, біріншіден ондағы Е екі түрлі бағытта болады. 1-шісі өткізгіштің бетіне перпендикуляр, екіншісі өткізгіш бойымен болып электрондарды өткізгіш бойымен тәртіпті қозғалтып электр тогын туғызады. Бұл ток тұрақты болады себебі электрондар қозғалысы бірқалыпты, электромагниттік өрістерде ерекшелесе болады.

10.2.10. Арнайы салыстырмалы теория элементтерін үйрену әдістемесі.

1. Орта мектеп программасында АСТ 1972 ж енгізілді. Оның себебі, қазіргі күннің талабы еді. Соңғы 10 жылдарда АСТ қорытындылары кеңінен қолданылуда. Олар Эйнштейннің үш постулатына негізделген:

- барлық ИСЖ-лер теңдікке ие; барлық ИСЖ-лардағы механикалық және басқада барлық табиғат құбылыстары бірдей өтеді.

ИСЖ-да өткізілетін ешқандай физикалық тәжірибелермен бұл жүйенің қозғалыстағысын немесе тыныштықтағысын дәлелдей алмайсың.

- Барлық ИСЖ-дағы барлық физикалық заңдар бірдей. Барлық осы керілулері эквивалентті болғанымен үшіншісі ең керекті болып саналады, себебі құбылыстың мазмұнын көрсетеді. 2-ші постулатты ең дұрысы- жарық жылдамдығы ИСЖ және ИЕСЖ –да да бірдей, жарық көзінің жылдамдығынада, күзетушінің жылдамдығынада тәуелді емес.

2. АСТ кинематикасы :

• 
  жылдамдықтарды қосумен
  

Ū= Ū¹+υ = = C

немесе

.

• 
  масштабтың қысқаруы
  
• 
  кеңістік бойынша ажыратылған уақиғалардың бірмезеттегі ( ИТ)=Т_{әлемдік} Т_жерлік
  

• 
  уақыттың баяулануы .
  

2. 
   АСТ динамикасы
   

• 
  шексіз уақытта әсер етуші күш және жылдамдық қалаған шамасын алуы мүмкін. v=v₀+at. a=F/m;
  

v=v+F/m t.

- дене жылдамдығы артқан сайын артып барады. υ

• 
  дене импульсі , фотон импульсі .
  
• 
  Динамиканың 2-ші заңы .
  
• 
  Масса мен энергияның байланысы υ‹‹c классикалық механикада және .
  
• 
  АСТ энергияның сақталу заңы: дененің өзіндік және кинетикалық энергиясының қосындысы өзгермес болып толық энергияны береді. .
  

жылдамдығы интенсивтікке байланысты болмай, тек жарық жиілігіменанықталады.

Фотоэффект төрт түрлі заңмен түсіндіріледі:

• 
  Қаныққан фототок күші жарық интенсивтігіне сыбайлас.
  
• 
  Фотоэлектрондардың бастапқы максималь жылдамдығы жарық жиілігінен анықталады, интенсивтікке байланысты емес.
  
• 
  әрбір зат үшін фотоэффекттің фототогының қызыл шекарасы болады.Яғни қызыл сыртқы фототок болады.
  
• 
  Фотоэффект амалда инерциясыз.
  

• 
  Фотоэффект құбылысымен оқушыларды таныстыру Герц тәжірибесі арқылы оның ашылу тарихын сөйлеу.
  
• 
  Бұл құбылыстың заңдылықтарын іздеу туралы әңгімелеу Столетовтің зерттеулерін пікірлеу.
  
• 
  Фотоэффекттің негізгі заңдарымен танысу.
  
• 
  Жарық кванттары гипотезасын енгізу.Эйнштейнеңбектерін түсіндіру.
  
• 
  Кванттың тарапынан фотоэффекттің барлық заңдылықтарын түсіндіру.
  
• 
  Жарық табиғаты турасында кванттың теория қорытындысы.
  
• 
  Вакумды және жартылай өткізгішті фотоэлемменттер.Фотоэффектіні техникада қолдану.
  

• 
  Жарық әсерінде тек теріс зарядталған металлдар разрядталады. Яғни берілген шарттарда ғана жарық металдан электронды ыршытып шығара алу қабілетіне ие.
  
• 
  Разряд жарық түсісімен басталады, яғни фотоэффект инерционды емес.
  
• 
  Фотоэффектің барлығы металл тегімен бетінің өңделуіне және сәуленің спектралды түзілісіне , разряд жылдамдығына, бірлі уақытта түсетін жарық энергиясына тәуелді.