Изучение физики в школе. Обучающие программы.

Выберите, пожалуйста,
интересующую Вас тему:

Введение

Атомная физика

Электромагнетизм

Механика

Теплота и молекулярная физика

Волны

Оптика

Теория относительности

Колебания

Астрономия

>> Электромагнетизм

Описание программы kontur

Скачать эту программу 30 Kb

                     Программа kontur.pas.
   Предназначена для  иллюстрации  объяснения  учителем работы колеба-
тельного контура и анализа происходящих в нем процессов. После запуска
на  экране  появляется  требование  ввести замедление темпа выполнения
программы;  чем больше вводимое число, тем медленнее будут происходить
процессы и тем проще учителю их комментировать.
   На титульном листе внизу предлагается ввести замедление  темпа  вы-
полнения программы;  если используется старая модель процессора(напри-
мер, 286), то вводится замедление порядка 100, при работе на Pentium -
около 2000-3000.
   После выполнения этой операции на экране появляется  схема  колеба-
тельного  контура,конденсатор  которого заряжен,причем нижняя обкладка
имеет положительный заряд,а верхняя-отрицательный.Такое состояние кон-
тура  в дальнейшем будем считать начальной фазой(0).В нижней части эк-
рана можно прочитать предлагаемые режимы  работы:если  нажать  клавишу
"p"(латинский  алфавит),то программа станет изображать процесс измене-
ния заряда конденсатора,тока в контуре и магнитного  потока  в  катуш-
ке,графики заряда и силы тока в зависимости от времени,а также механи-
ческие аналогии электромагнитных процессов в различных фазах на приме-
ре математического маятника.
   Клавиша"g"даст возможность наблюдать все описанное выше,но без  ме-
ханических  аналогий;клавиша  "а"-только контур и математический маят-
ник,любая другая,помимо уже перечисленных,-только  процессы,происходя-
щие в контуре.
   Рассмотрим некоторые методические рекомендации на  примере  полного
режима  работы  (программа  приведена  в  рабочее  состояние  клавишей
"p").Заряд конденсатора начинает уменьшаться(то же происходит и с  его
потенциальной энергией);  это изображается сокращением количества зна-
ков "+" и "-" на обкладках и уменьшением величины соответствующих сим-
волов,помещенных справа от конденсатора.  Слева от контура видно,  что
такой же процесс изменения потенциальной энергии происходит с  матема-
тическим маятником, который начал колебания из фазы 0, соответствующей
максимальному отклонению от положения равновесия и наибольшей потенци-
альной  энергии.  Появившиеся  на  проводах  и быстро растущие красные
стрелки символизируют нарастающую силу тока в контуре и,  следователь-
но,  увеличивающуюся  энергию магнитного поля,  силовые линии которого
представлены зеленым цветом.Внизу вычерчиваются графики заряда и тока,
из  которых следует,  что колебания этих величин происходят со сдвигом
фаз в четверть периода.
   В любой момент учитель имеет возможность остановить процессы,  про-
исходящие на экране, нажав пробел, дать соответствующие разъяснения, и
продолжить работу программы любой клавишей.  Так,  например,  задержав
картинку в момент полной разрядки конденсатора,  педагог обращает вни-
мание учащихся,  что этот момент соответствует наибольшему току,  наи-
большей энергии магнитного поля (все это наглядно отражается на  мони-
торе).  Так же как маятник,  проходящий положение равновесия в этой же
фазе (п/2) и имеющий максимальную скорость, не может мгновенно остано-
виться и продолжает движение по инерции,  так и ток контура вследствие
"электрической инерции" - самоиндукции не в состоянии мгновенно  прек-
ратиться и продолжает идти в том же направлении, заряжая снова конден-
сатор, но уже при противоположной полярности. Нажав любую клавишу, ви-
дим продолжение всех этих явлений.  Перезарядка конденсатора продолжа-
ется до тех пор, пока не иссякает энергия магнитного поля в катушке, а
замедленное  движение маятника -пока не обратится в 0 его кинетическая
энергия. Теперь в фазе "п" обе колебательные системы(контур и маятник)
оказались в состоянии похожем на исходное, но противоположном по знаку
заряда (для контура) или по смещению (для маятника). Это же показывает
и график.  Далее объяснение происходит аналогично от фазы "п" до "2п",
перемежая рассказ учителя  статическими  и  динамическими  картинками.
После завершения первого периода колебаний следуют еще два.  При жела-
нии зафиксировать окончательную картинку,следует в конце третьего  пе-
риода нажать пробел. В противном случае происходит выход в DOS.
   Заметим, что переход от одного режима программы к другому  возможен
и в процессе ее выполнения.  Для возвращения на начало используют кла-
вишу "s", для выхода из программы - клавишу "q".