«Ассоциация московских вузов» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Некоммерческая организация «Ассоциация московских вузов»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Московский государственный университет путей сообщения»
(МИИТ)
Апробация научно-образовательного материала и рекомендаций для
решения задач по темам «Электродинамика» и «Колебания и волны»
при проведении занятий со школьниками учебных заведений
г. Москвы.
Состав научно-образовательного коллектива
1. Белоцерковский Л.М., профессор
2. Аверенцев М.Б., доцент
3. Платонова О.А., доцент
Москва 2011
Актуальность работы
Представленный НОМ является первой частью научнообразовательного материала и рекомендаций для решения задач по темам
«Электродинамика» и «Колебания и волны» при проведении занятий со
школьниками учебных заведений г. Москвы, т.е. он охватывает тему
«Электродинамика».
Данный НОМ по физике может быть успешно использован для
подготовки к выполнению заданий ЕГЭ, а также при изучении курса общей
физики в школе и в вузе.
При подготовке НОМ использован Кодификатор элементов
содержания по физике для составления контрольных измерительных
материалов (КИМ) единого государственного экзамена по физике 2011 г.
Цель (задачи)
Главной целью мероприятия является апробация НОМа и
предоставление рекомендаций для его дальнейшего использования.
Представленный НОМ, являющийся электронной версией школьного
курса физики
по разделу «Электродинамика», позволяет расширить и дополнить материал
средней школы по физике с тем, чтобы дать абитуриенту возможность
выполнить задания ЕГЭ на оценку, достаточную для поступления в вуз и
успешно продолжить обучение в качестве студента. Это является основной
целью представленной разработки.
Данный НОМ практичен при реализации задач самообразования и
дистанционного обучения.
Пособие предполагается для использования при очной, очно-заочной,
заочной форм обучения; групп выходного дня, при индивидуальных
консультациях.
Краткое содержание апробированных материалов
Одним из важных представлений электродинамики является понятие
электрического заряда. Электрический заряд - материальный источник
электромагнитного поля, это - внутренняя характеристика элементарных
частиц, определяющая их электромагнитное взаимодействие (скалярная
физическая величина).
Согласно полевой модели взаимодействия частиц, заряженная частица
так возмущает окружающее пространство, что любая другая заряженная
частица, помещенная в область этого пространства, будет испытывать
действие силы. Говорят, что на частицу действует электромагнитное поле.
Электрическая составляющая такого поля связана с самим фактом
присутствия заряженной частицы (источника) в рассматриваемой области
пространства, магнитная - с ее движением.
Под электрическим током понимают направленное движение
электрически заряженных частиц (например, ток проводимости, связанный
с движением заряженных частиц в какой-либо среде) или заряженных
макроскопических тел (конвекционный ток, в частности, падение
заряженных капель дождя). Носителями тока в металлах являются
электроны (отрицательно заряженные элементарные частицы), в жидкостях
 ионы, в газах  ионы и различные заряженные частицы, в
полупроводниках электрический ток могут создавать электроны и дырки.
Количественными характеристиками электрического тока являются:
скалярная величина, которая называется сила тока I и векторная величина,
называемая плотностью электрического тока
Источником макроскопического магнитного поля являются проводники
с током, намагниченные тела и движущиеся электрически заряженные тела.
Однако, природа магнитного поля едина, оно возникает в результате
движения заряженных микрочастиц.
Переменное магнитное поле появляется также при изменении во
времени электрического поля, и наоборот, при изменении во времени
магнитного поля возникает электрическое поле.
Количественной характеристикой силового действия электрического
поля на заряженные объекты служит векторная величина

напряженность электрического поля. Магнитное поле характеризуется
вектором индукции, который определяет силу, действующую в данной точке
поля на движущийся электрический заряд. Эту силу называют силой
Лоренца. Экспериментально для модуля этой силы установлена следующая
зависимость (в СИ):
Fл  В|q|vsin,
где |q|  модуль заряда, который двигается в магнитном поле со скоростью
v под углом  к направлению магнитного поля.
Таким образом, магнитная индукция
численно равна силе Fл
действующей на единичный заряд, движущийся с единичной скоростью в
направлении, перпендикулярном полю.
Итоги апробации и основные рекомендации
В процессе апробации данного НОМа показано, что он позволяет в
наглядной форме изучить учебный материал для решения задач по теме
«Электродинамика». Апробация данного НОМа проходила на факультете
довузовской подготовки (ФДП) МИИТа в процессе дистанционного
обучения абитуриентов (60 обучающихся в 2010-2011 учебном году) и
очного обучения по расписанию 2011-2012 года (две группы: группа №8 из
29 человек и группа №9 из 30 человек).
В НОМе предоставлены алгоритмы решения задач. Приведены
способы построения рисунков, предлагаются задачи для самостоятельного
решения с ответами и подробными решениями. Заключительным элементом
НОМа является самоконтроль усвоения материала, выполняемый в виде
задач в тестовой форме. Результаты апробации показали, что данный НОМ
может быть рекомендован как для самостоятельного обучения по теме
«Электродинамика», так и для обучения на очных и заочных курсах при
изучении физики в объёме средней школы.
К замечаниям можно отнести слабо проработанный видеоматериал по
закону Кулона, к тексту замечаний нет.
Занятия с учащимися проводили:
Мухин С. В. - ст. преподаватель
Список участников:
60 учащихся – дистанционное обучение (2010-2011 учебный год), 59
учащихся – очное обучение (2011-2012 учебный год)
(Полный список всех учащихся находится у администрации ФДП МИИТа)
Дата:
7, 14, 21 и 28 декабря 2011 г
Место проведения:
Дом Физики, аудитория 14320 (МИИТ).
Общее количество участников:
119 учащихся