Содержание и научно-методический анализ учебного материала. Блок-схема. Основные понятия и законы. Место и роль темы в курсе физики

Тема "Основы электродинамики" занимает важнейшее место в курсе физики, на ее изучение отводится 30% от общего времени. Основы закладываются в основной школе в 8 классе. От уровня усвоения темы зависит ее дальнейшее понимание при последующем изучении, в 10 или 11 классе, в зависимости от выбора профиля изучения материала.

Данная тема является одной из сложнейших тем, так как большинство понятий темы абстрактны, их нельзя почувствовать, увидеть, они сложны для понимания. Учителя физики должны решать весьма сложные общеобразовательные, воспитательные задачи и задачи развития учащихся. Этим и определяется в первую очередь значение раздела "Основы электродинамики".

Тема содержит полезный материал для решения задач политехнического образования: расчеты физических величин, знакомство с различными электроизмерительными приборами, сборка электрических цепей и др.

В этой теме рассматриваются следующие вопросы:

Электризация тел, электрический заряд, два вида заряда, взаимодействие зарядов, закон сохранения зарядов, электрическое поле, действие электрического поля на электрические заряды, проводники, диэлектрики, полупроводники, конденсатор, энергия электрического поля конденсатора, элементарный электрический заряд, закон сохранения элементарного заряда, сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома, работа и мощность электрического тока, закон Джоуля-Ленца.

Проводятся следующие демонстрации и лабораторные работы:

Электризация тел, два рода зарядов, устройство и действие электроскопа, проводники и изоляторы, электризация через влияние, устройство конденсатора, энергия заряженного конденсатора.

Наблюдение электрического взаимодействия тел.

Взаимосвязь этих вопросов отражена в блок-схеме.

Блок схема.

Еще в глубокой древности люди заметили, что янтарь, потертый о шерсть, приобретает способность притягивать к себе различные тела: соломинки, пушинки, ворсинки меха и т.д. В дальнейшем установили, что этим свойством обладают и другие вещества: стеклянная палочка, потертая о шелк, палочка из органического стекла, потертая о бумагу, эбонит, потертый о сукно или мех.

В 1745г. Голландский ученый Питер Мушенберг разослал из Лейдена сообщение об эксперименте, который вошел в физику под названием «лейденского опыта». Опыт проводился с «лейденской банкой» - первым конденсатором – два проводника, разделенных слоем диэлектрика. В стремлении усилить электрическое действие, Винклер начал соединять лейденские банки в батареи. Ему удалось таким образом получить искры, которые были видны и слышны на расстоянии до двух сот шагов.

В 1750г. Франклин изложил идею молниеотвода для предохранения зданий и кораблей от ударов молнии, а в 1953г. Описал наиболее эффективную модель молниеотвода. Так же он выдвинул теорию о том, что электричество – это особая форма материи; она состоит из частиц, размеры которых меньше размеров частиц “обычного” вещества; между электрическими частицами действуют отталкивающие силы. Он объясняет существование “стеклянного” и ”смоляного” электричества. Так в физике появились понятия положительного и отрицательного заряда.

Со второй половины XVIIIв. появилось понятие количества электрической жидкости.

С 1785 по 1789гг. Кулон проводил опыты по кручению нити, обнаруживающие пропорциональность между моментом закручивающей нити и углом, которые привели его к точным измерениям электрических и магнитных сил. Кулон заключил: “Сила отталкивания двух больших одинаково наэлектризованных шариков, обратно пропорциональна квадрату расстояния центров обоих шариков”.

В 1838г. Фарадей дает первую формулировку закона сохранения электрического заряда.

Открытие постоянного электрического тока и изучение его свойств началось в XIXв.

В сентябре 1786г. Профессор анатомии и медицины Луиджи Гальвани обнаружил факт, который спустя пять лет в “Трактате о силах электричества при мышечном движении” описал в следующих словах: “Если держать лягушку пальцами за одну лапку так, чтобы крючок (медный) проходил через спиной мозг, касался бы какой-нибудь серебряной пластинки, а другая лапка свободно могла касаться той же пластинки то как только эта лапка касается указанной пластинки, мышцы начинают немедленно сокращаться”.