Аннотация 3
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Обзор и анализ методики разработки лекционных демонстраций в курсе
общей физики 4
1.1 Особенности лекционных демонстраций по физике 4
1.2 Основные требования к разработке лекционных демонстраций 5
2 Формулировка заданий и разработка общего решения заданий для
лекционных демонстраций по статике 7
2.1 Разработка общего решения задания «Диск с несимметричным вырезом» 8
2.2 Разработка общего решения задания «Равновесие диска на наклонной
плоскости» 12
3 Разработка лекционных демонстраций «Диск с несимметричным
вырезом» и «Равновесие диска на наклонной плоскости» 19
3.1 Оптимизация параметров диска с несимметричной полостью 19
3.2 Процесс изготовления диска с несимметричной полостью для
лекционных демонстраций 20
3.3 Разработка педагогических сценариев лекционных демонстраций
«Диск с несимметричным вырезом» и «Равновесие диска на наклонной плоскости» 22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 23
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 24
Лекционные демонстрации являются обязательным элементом содержания курса общей физики. Значение лекционных демонстраций в том, что они качественно подтверждают физические законы и закономерности. Таким образом, демонстрационные эксперименты становятся критерием истинности. Раздел механики «Статика» занимает всё больше и больше места в государственных экзаменах по физике, поэтому разработка различных учебных материалов по этому разделу становится актуальной задачей. В качестве целевой аудитории разрабатываемых лекционных демонстраций рассматриваются школьники старших физико-математических классов и студенты технических специальностей.
На сегодняшний день имеется на факультете физики лекционная демонстрация, которая показывает условия равновесия однородных тел правильной формы и однородных тел неправильной формы, мы хотим предложить задания на демонстрацию условия равновесия твёрдых тел правильной формы, но неоднородных.
Целью данной работы является разработка новых лекционных демонстраций «Диск с несимметричным вырезом», «Равновесие диска на наклонной плоскости» по экспериментальному подтверждению условий равновесия твёрдых тел правильной формы, но
Лекционные демонстрации играют необходимую роль в учебном процессе. Одними из наиболее наглядных на общем фоне выглядят задания из раздела «Статика».
При изучении данного раздела необходимо помнить, что важную роль играют условия равновесия твёрдого тела, но твёрдые тела бывают разными. Бывают правильной формы, бывают неправильной. На сегодняшний день имеются лекционные демонстрации, которые показывают условия равновесия однородных тел правильной формы и однородных тел неправильной формы, поэтому разработка демонстрационных экспериментов по статике является целесообразной задачей.
В результате проделанной работы были разработаны лекционные демонстрации на условия равновесия неоднородного твердого тела правильной формы «Диск с несимметричным вырезом» и «Равновесие диска на наклонной плоскости». В первом демонстрационном эксперименте определяется положение центра тяжести, который находится на границе вырезанного круга в диске и демонстрируется положение безразличного равновесия. Во второй лекционной демонстрации представляется, как ведёт себя диск с несимметричным вырезом на наклонной плоскости при увеличении и уменьшении угла наклона плоскости.
