Интерактивные демонстрации к §39-§41 учебника Физика 9 кл. авторов А.В. Перышкин, Е.М. Гутник
  главная : карта раздела : автора  
 

предыдущая следующая


Рассмотрим еще три обучающих материала: №1, №2 и №3 - электронное приложение, загруженное с данной страницы, которые будем разбирать последовательно с целью "минимизации вреда", наносимого данными анимациями пытливым изыскателям.

Оригинал анимации №1

Комментарии к слайдам анимации №1 взятой по адресу:
Опыт Фарадея

Все четыре слайда анимации №1 содержат одну и ту же демонстрацию, приводящую к ошибочным умозаключениям. Для поиска характерных физических ошибок данной анимации рассмотрим второй слайд, переход к которому можно осуществить, щелкнув по кнопке - стрелке внизу анимации. Откроется второй слайд почти с такой же ошибочной анимацией, как и все остальные слайды с добавлением трех сомнительных предложений - предположений:

1. При вдвигании магнита в катушку в цепи возникает электрический ток.

2. Прекращение движения магнита влечет исчезновение тока.

3. Если выдвигать магнит, возникает противоположно направленный ток.

Значимость и однозначность первого предложения не столь очевидна, как может показаться, поскольку электрический ток может возникать и при удалении магнита из контура (и, даже, вообще без наличия магнита, его с успехом заменит другой контур, который в свою очередь может двигаться, а может и не двигаться).

Может показаться, что уж второе-то предложение точно не вызывает сомнений, но и этот взгляд ошибочен, поскольку возможен случай, отсутствия тока при движущемся магните! Когда такое возможно? Явного ответа не будет, но самые пытливые пользователи смогут ответить на этот вопрос самостоятельно, дочитав эту статью до конца или посмотрев альтернативный ролик, расположенный чуть ниже.

Третье предложение столь же неоднозначно, как и первые два, поскольку противоположно направленный ток может возникать не только при удалении магнита из катушки, но и при его приближении к контуру. Начнем разбор с глагола первого предложения:

Глагол "вдвигание" звучит как - то не совсем понятно, маскируя смысл, возможно именно поэтому у автора и появилась ошибка в понимании смысла физического явления. В чем суть физической ошибки, соотнося высказывания с анимацией, предполагаем: автор считает, что выражение - "вдвигание" магнита в катушку означает перемещение магнита через катушку северным полюсом вверх из крайнего нижнего положения находящегося под катушкой, в крайнее верхнее - над катушкой. А "выдвигать" - означает перемещение из верхнего положения, находящегося над катушкой, в нижнее - под катушку. Отсюда и ошибочное предположение и о направлении тока в одну сторону при "вдвигании" и противоположное при "выдвигании", поскольку, на самом деле - токи могут и совпадать...

Для того чтобы разобраться с этими ошибками, воспользуемся онлайн словарем. Там и найдем, что глагол «вдвигать» дословно означает: «двигая, поставить или внести внутрь». Иными словами - физический смысл глагола «вдвигать» состоит в том, что его действие распространяется до того момента пока какой - либо полюс магнита приближается к центру замкнутого на гальванометр контура, а дальше уже идет "выдвижение"

Таким образом, при движении магнита северным полюсом вверх при пересечении контура, из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее, он претерпевает два положения или две фазы: 1 - вносится, 2 - выносится (а можно вносить или выносить южным полюсом и это еще две фазы) и так:

1. авторское вдвигание (магнит на анимации движется вверх) т.е. магнит вносим - движение северного полюса магнита от крайнего нижнего положения до плоскости катушки. Стрелка гальванометра должна отклоняться в одну сторону

пропущенные автором фазы движения магнита :

2. движение N полюса магнита от середины контура до крайнего верхнего положения. Стрелка гальванометра должна отклоняться в противоположную сторону

3. движение S полюса магнита от крайнего верхнего положения до середины контура. Стрелка гальванометра должна отклоняться в ту же сторону, что и в первом случае

4. авторское выдвигание (магнит на анимации движется вниз) т.е. магнит выносим - движение S полюса магнита от плоскости катушки до крайнего нижнего положения. Стрелка гальванометра должна отклоняться в противоположную сторону от первоначального случая

Аналогичное заблуждение обнаружено и в симпатичной анимации: Электромагнитная индукция, ее автор, как и Блинов Дмитрий, видимо считает, что если магнит проносить сквозь катушку, то ток не будет изменяться на противоположный, при пересечении магнитом центра катушки, что ошибочно.

Кстати сказать, учителя физики, с целью привлечения внимания к изучаемым физическим явлениям, могут произносить и другие интересные глаголы. В качестве примера видео-выдержка из объяснения возникновения индукционного тока: "...для того чтобы я создавал этот ток, мне нужно запихивать с силой этот магнит в катушку, потому, что магнитное поле катушки мешаем мне это сделать..."

 

Исходя из сказанного, ток будет иметь противоположные значения не в двух случаях, как считают Дмитрий и Владимир, а как минимум в восьми, приводим первые четыре из них, но есть и еще...

1 - магнит вносим северным или южным полюсом ...

2 - магнит выносим северным или южным полюсом ...

3 - магнит вносим или выносим северным полюсом ...

4 - магнит вносим или выносим южным полюсом ...

В результате исправлений перечисленных выше ошибочных предположений получаем вот такую альтернативную анимацию

Вместо того чтобы заниматься неблагодарной работай и исправлять ошибки на остальных слайдах демонстрационной анимации №1 публикуем свою отладочную версию новой интерактивной анимации, позволяющей демонстрировать при изучении темы, так и диагностировать полученные знания при повторении:

зависимость величины индукционного тока от количества витков в катушке

зависимость величины индукционного тока от скорости перемещения магнита

зависимость направления индукционного тока от движения магнита (вносим, выносим, сверху или снизу)

зависимость направления индукционного тока от полюса движущегося магнита (северным, южным)

Направление индукционного тока. Правило Ленца

продолжение

 
© Северобайкальск, Russia
Александр Козлов, 2018

  Рейтинг@Mail.ru