Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями.
Этот вопрос рассматривается на четвертом уроке изучения темы. Вначале для повторения и закрепления можно еще раз продемонстрировать динамическую модель идеального колебательного контура. Для объяснения сути и доказательства аналогии между электромагнитными колебаниями и колебаниями пружинного маятника используются динамическая колебательная модель ”Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями” и презентаций PowerPoint.
В качестве механической колебательной системы рассматривается пружинный маятник (колебания груза на пружине). Выявление связи между механическими и электрическими величинами при колебательных процессах ведется по традиционной методике.
Как это уже было сделано на прошлом занятии, необходимо еще раз напомнить учащимся об условности движения электронов по проводнику, после чег7о их внимание обращается на правый верхний угол экрана, где находится колебательная система “сообщающиеся сосуды”. Оговаривается, что каждая частица совершает колебания около положения равновесия, поэтому колебания жидкости в сообщающихся сосудах тоже могут служить аналогией электромагнитных колебаний.
Далее составляется таблица соответствия между механическими и электрическими величинами при колебательных процессах:
Таблица соответствия между механическими и электрическими величинами при колебательных процессах.
Механические величины |
Электрические величины |
Координата х |
Заряд q |
Скорость vx |
Сила тока i |
Масса m |
Индуктивность L |
Потенциальная энергия kx2/2 |
Энергия электрического поля q2/2 |
Жесткость пружины k |
Величина, обратная емкости 1/C |
Кинетическая энергия mv2/2 |
Энергия магнитного поля Li2/2 |
Если в конце урока осталось время, то можно более подробно остановиться на демонстрационной модели, разобрать все основные моменты с применением вновь изученного материала.