3. Рівняння вільних гармонійних коливань в контурі.

Спочатку уроку демонструються динамічні моделі коливального контурів і аналогії механічних і електромагнітних коливань, повторюється поняття електромагнітних коливань, коливального контуру, відповідність механічних і електромагнітних величин при коливальних процесах.

Новий матеріал необхідно розпочати з того, що якщо коливальний контур ідеальний, його повна енергія з часом залишається постійною, тобто. її похідна за часом постійна, отже, і похідні за часом від енергій магнітного і електричного полів теж постійні [20, c. 52]. Потім, після низки математичних перетворень дійшли висновку, що рівняння електромагнітних коливань аналогічно рівнянню коливань пружинного маятника.

Посилаючись на динамічну модель, учням нагадують, що заряд в конденсаторі змінюється періодично, після чого поставлено завдання – з'ясувати, як залежить від часу заряд, сила струму у подальшому ланцюгу і непередбачувану напругу на конденсаторі.

Дані залежності перебувають по традиційної методиці. Потому, як знайдено рівняння коливань заряду конденсатора, учням демонструється картинка, де зображені графіки залежності заряду конденсатора і усунення вантажу від часу, які становлять косинусоїду.

Під час з'ясування рівняння коливань заряду конденсатора вводяться поняття періоду коливань, циклічною і власної частот коливань. Потім виводиться формула Томсона [12, c. 46].

Далі отримують рівняння коливань сили струму у ланцюзі і напругу на конденсаторі, після чого демонструється картинка з графіками залежності трьох електричних величин від часу. Увага учнів звертається на відхилення фаз між коливаннями сили струму і напругою та її відсутністю між коливаннями напруги і заряду.

Потім, як виведені всі три рівняння, вводиться поняття затухаючі коливання і демонструється картинка, де зображені ці коливання.

На наступному уроці підбиваються стислі підсумки з повторенням основних понять і вирішуються завдання на перебування періоду, циклічною і власної частот коливань, досліджуються залежності q(t), U(t), I(t), а як і різні якісні і графічні завдання [20, c. 89].

Висновки

Підводячи підсумок можна зробити ряд висновків.

1. В процесі вивчення теми "Електромагнітні коливання" розглядаються вільні електромагнітні коливання і автоколивання в коливальних контурах, а також вимушені коливання в електричних ланцюгах під дією синусоїдальної ЕРС. Всі ці питання мають дуже велике значення, оскільки на їх основі потім вивчаються електромагнітні хвилі з їх науково-практичними додатками. При викладі даної теми в курсі фізики середньої школи вчитель повинен спиратися на такі основні положення:

• використання аналогій механічних і електромагнітних коливань;

• вивчення та пояснення явищ і процесів на основі знань про електричному і магнітному полях і електромагнітної індукції, отриманих в 10 класі;

• широке застосування фізичного експерименту.

2. Щоб зробити засіб навчання наочним, необхідно виділити основні властивості досліджуваного явища, тобто перетворити його в модель, правильно відобразити в моделі ці властивості і забезпечити доступність цієї моделі для учнів. Особлива увага повинна приділятися статичним і динамічним моделями. Динамічне комп'ютерне моделювання має великою вірогідністю і переконливістю, чудово передає динаміку різних фізичних процесів.

3. Розроблена нами методика вивчення електроколивальних процесів з допомогою комп'ютера дозволяє: індивідуалізувати навчальний процес за змістом, обсягом і темпами засвоєння навчального матеріалу, активізувати учнів при засвоєнні навчальної інформації, підвищити ефективність використання навчального часу, змінити характер праці викладача.