МОУ СОШ 1

Цель: Выяснить, какие аналогии используются в курсе физики средней школы.

Задачи: Найти материал в справочной, научно- популярной литературе, Интернете об аналогиях. Классифицировать аналогии. Рассмотреть примеры аналогий В механике В электродинамике Провести эксперимент – проверить аналогию волчка и магнита. Решить задачи методом аналогий. Сделать выводы.

План: Введение. Гармонические колебания и движение по окружности. Поступательное и вращательное движения. Электромагнитные и механические аналогии. Применение аналогии при решении задач. Волчок и магнит. Заключение. Список используемой литературы.

Терминологическая справка АНАЛОГИЯ – сходство предметов (явлений, процессов) в каких-либо свойствах. Умозаключение по аналогии знание, полученное из рассмотрения какого-либо объекта, переносится на менее изученный, сходный по существенным свойствам, качествам объект; такие умозаключения - один из источников научных гипотез.

Гармонические колебания и движение по окружности.

Поступательное движение Вращательное движение Перемещение S Скорость υ: υ = S t Ускорение а: a = υ t Масса m Сила F: F = ma = mυ t Импульс p: p = mυ Кинетическая энергия Тп: Тп = mυ² Тп = p² 2, 2m Угол φ Угловая скорость ω: ω = φ t Угловое ускорение ε: ε = ω Момент инерции I t Момент силы М: М = I ε = I ω t Момент импульса L: L = I ω Кинетическая энергия Тв: Тв = Iω² Тв = L² 2, 2I

Механические величиныЭлектрические величины Координата хЗаряд q Скорость v x =x'Сила тока i=q' Ускорение а x =v x Скорость изменения силы тока i' Масса mИндуктивность L Жесткость kВеличина, обратная электроемкости 1/С Сила FНапряжение U Вязкость Сопротивление R Потенциальная энергия деформированной пружины kx 2 /2 Энергия электрического поля конденсатора q 2 /(2С) Кинетическая энергия mv 2 /2Энергия магнитного поля катушки Li 2 /2 Импульс mvПоток магнитной индукции Li

Найти максимальную скорость груза на пружине в вязкой среде при действии на него переменной силы F=10sin10t. Масса - груза 0,1 кг, жесткость пружины 2 Н/м, вязкость среды 1 Н* м/с. Задача

Решение: Из закона Ома для переменного тока максимальная сила тока Установил соответствия характеристик механической и электрической систем: f U; ß R ;m L;К 1/C. Учитывая аналогичность систем, получил: = При подстановке следующих данных: F = 10Н, ω = 10с -1, ß = 1 Нм/с, m = 0,1кг, K = 2 Н/м окончательно получил = 1,28 м/с. Ответ: =1,28 м/с

Заключение: Метод аналогии рассматривает новые вопросы, сопоставляемые с изученными ранее. Рассмотренные аналогии позволяют более глубоко проникнуть в процесс обучения физики средней школы. В этой работе рассмотрена лишь небольшая часть аналогий, которые можно использовать на уроках физики и на факультативных занятиях, элективных курсах, кружках. Я считаю, что важное значение аналогии имеют как для учащихся имеющих сложности в обучении, так и для учащихся, которые хотят более глубоко понять физические процессы, явления и понятия. Аналогии позволяют решать задачи повышенного уровня сложности, олимпиадного характера, в которых рассматриваются процессы не изучаемые в курсе средней школы. Аналогии широко используются в научных исследованиях.

Список используемой литературы: Я. А. Смородинский «Похожие движения» Дроздов В. Г. Аналогии при изучении колебательных систем в 10 классе. //Физика в школе// 3, 1991 г. Мукусиев Б. А. Использование аналогии при решении физических задач. //Физика в школе// 6, 1991 г. www. students.ru