Газ заңдарын үйрену әдістемесі

1. Газ заңдар индуктивтік үйрену әдістері және дедуктивтік тәсілдермен үйреніледі. Газ заңдарының тізбектілігі түрліше болуы мүмкін, бірақ барлық кездегідей Бойль – Мариотт заңынан басталады, себебі ол тарихта бірінші ашылған.

Газ заңдарын үйренудің бірыңғай режесін келтіру мүмкін.

• 
  процесті анықтау;
  
• 
  процестің жүру шарты;
  
• 
  заңның формуласы және оны келтіру;
  
• 
  заңның әділеттілігін эксперименттік зерттеу;
  
• 
  бекітілген тәуелділікті молекуляр – кинетикалық негіздеу;
  
• 
  заңның қолдану шекаралары.
  

Түрлі энергия формолары бар, олардың әрбірі материяның анық бір қозғалысына тән, мысалы, механикалық қозғалысқа механикалық энергия, электр зарядтарының қозғалысына электр және магнит өрістерінің энергиясы, жылулық қозғалысымен ішкі энергия және т.с.с.

Термодинамикадағы ішкі энергия деп- оның тек ішкі күйімен анықталатын энергияға айтылады. Ішкі энергия дене күйінің біржақтамалық функциясы болып ол P,V,T анықталады. Бір күйде тек бір ғана өзінің ішкі энергиясы болады.

Қазіргі күндегі физикада ішкі энергия деп- молекуланың тәртіпсіз және өзара әсріндегі энергияларының және молекуланы құраушы бөлшектердің қозғалыс энергиясы мен бөлшектер арасындағы өз ара әсер энергияларының жиындысына айтылады.

Термодинамиканың бірінші заңы энергияның сақталу заңы принципі негізінде түсіндіріледі. Бұл заң XIX ғасырдағы 3 үлкен ашылған жаңалықтардың бірі.

Егер жүйе консерватив болмаса, онда механикалық энергияның бір бөлігі ішкі энергияға түрленеді, ал жүйенің толық энергиясы сақталып қалынады.

Температура ұғымы тек физикадағы ғана болмай жаратылыстанудағы фундаменталь ұғым болып табылады. Ол өте күрделі және физикалық құбылыстарды ашық айдын көрсетеді. Ол күйдің макроскопиялық параметрі болып тек молекуляр-кинетикалық теория арқылы ғана ашылады. Статистикалық заңдылықтар арқылы тепе-теңдік түрлерінің ерекшесі, ал термодинамикалық күйдің тепе-теңдігі барлығы температура ұғымыны ендірілді.

Көне заманнан температура ұғымын түсінуге әрекет қылғанмен, XVIII ғ. Дейін бұл ұғымның тек сандық қатнасы ғана орнатылған. Температураның тарихи ұғымы сезгірліктен келіп шықты.

Термометрлердің енгізілуі ғылым үшін үлкен мәнге ие болды. Себебі, жылулық құбылыстарды сандық түрде үйрену мүмкіндіктерін туғызды, температура ұғымы пайда болды.

Температура ұғымының қалыптасу этаптары.

Оқушылар бірінші рет температура ұғымы туралы жаратылыстану курсынан алады. Мұнда термометрлерді түзілісі және істеу принциптері үйреніледі де температураны амалда өлшейді.

Физиканың базалық курсында температура туралы сапалы деңгейде оның денені құрап тұрған молекулаларының қозғалысына сай кинетикалық энергиямен байланысты екендігіне көз жеткізеді. Цельсий шкаласының құрылуы принциптерін үйренеді. Соң зертханалық жұмыстарда температураны өлшеуді біле бастайды.

Жоғарғы сыныптарда температура ұғымы жайлап үйреніледі, бірінші сапалы деңгейді, соң идеал газдың теориялық негіздерін үйрене отырып ол білімді температураны өлшеуге қолдайды.

“Электродинамика” мектеп физика курсындағы күрделі бөлімдердің бірі болып мұнда электр және магниттік құбылыстарды, электромагниттік тербелістер мен толқындар олардың түрі және таралу жылдамдықтары ( радиобайланыс, телефондар ) және олардың қасиеттері туралы ұғымға ие болады.

Бұл таруды оқып үйренгенде оқушылар Ленц, А.С.Попов, П.Н.Лебедев, Д.М.Мандельштам, А.Ф.Иоффе,Фарадей, Ампер, Лоренц, Кулон және т.с.с. ғалымдардың еңбектеріне үлкен көңіл беруі керек.

Тарау бойынша есептер шешуді оның мәндерін талдауды біле отырып өздерінің шығармашылық қабілеттерін асырулары шарт.

Мектеп электродинамика курсы өзінің абстрактігі және оқу материалының күрделілігімен айырылып тұрады, оны оқытуда көрнекіліктерге көңіл бөлу керек: физикалық эксперимент, модельдік келтірулер және аналогия, ЭЕМ-дағы модельдерді қоса, экрандық қолданба, схемалар, кестелер және т.б.

Мектеп курсында үйренілетін “Электродинамика” бөлімінің негізгі ұғымдарын ғылыми әдістемелік талдау.

Токтар, кернеулер, электр тізбектері т.б. туындылар олардың негізінде электр заряды жатады. Олар оң және теріс болып оң таңбалысы –протон, позитрон, ал теріс таңбалыларға электрон жатады. Зарядтың сандық анықтамасы денелермен өзара әсер күшімен белгіленеді.

Электр заряды абсалют (инвариант) ол санақ жүйесінің таңдауымен байланысты емес, атом ядросындағы электрондардың қозғалыс жылдамдығына тәуелді емес, соның үшін түрлі химиялық реакцияларда электр заряды пайда болмайды. Мұнда негізгі ролді электрон белгілейді.

Электр зарядтың дискреттілігін Иоффе-Милликен тәжірибесі көрсетті.

13.2 Электродинамиканың негізгі ұғымдарын қалыптастыру.