by 
Δημοσιεύτηκε από το χρήστη Διονύσης Μάργαρης στις 4 Σεπτέμβριος 2010 στις 9:02 στην ομάδα Φύλλα εργασίας
Κάτω από αυτή την συζήτηση μπαίνουν φύλλα εργασίας για τη Φυσική Γενικής παιδείας Β΄Λυκείου.
Φύλλα εργασίας:
Επειδή το να μοιράζεσαι πράγματα, είναι καλό για όλους…
Δημοσιεύτηκε από το χρήστη Διονύσης Μάργαρης στις 4 Σεπτέμβριος 2010 στις 9:02 στην ομάδα Φύλλα εργασίας
Κάτω από αυτή την συζήτηση μπαίνουν φύλλα εργασίας για τη Φυσική Γενικής παιδείας Β΄Λυκείου.
Προφανώς το ερώτημα δεν είναι εύκολο να απαντηθεί από τον μαθητή.
Είναι μια ευκαιρία όμως, αφού προτείνεται στα πλαίσια της διδασκαλίας στην τάξη, να συζητηθεί από τον διδάσκοντα το θέμα και να καταλήξουμε σε συμπέρασμα.
Το θεωρώ μια ευκαιρία, για συζήτηση πάνω στην κεντρομόλο δύναμη, αν λάβουμε υπόψη μάλιστα, ότι στην Α’ τάξη, διδάχτηκαν το θέμα μόνο στην περίπτωση της ομαλής κυκλικής κίνησης και όταν φτάσουν τα παιδιά στην Γ’ τάξη, στο στερεό, συνήθως έχουν μια πολύ αμυδρή, αλλά και στενή άποψη πάνω στο θέμα.
Να προσθέσω ότι, δεν τίθεται σαν στόχος βέβαια, όλοι οι μαθητές να κατανοήσουν πλήρως το θέμα. Είναι ένα ερώτημα που μπορεί να λειτουργήσει καλλιεργώντας τη σκέψη μιας μερίδας καλών μαθητών.
Εγώ όμως εννοούσα το εξής.
Όταν το αρνητικά φορτισμένο σωματίδιο αφεθεί στο Α, η δύναμη που θα του ασκηθεί για χρόνο dt θα το μετακινήσει πάνω στον φορέα της και θα του δώσει μια ταχύτητα v, κατά την κατεύθυνσή της. Στο επόμενο dt η κίνησή του θα επηρεαστεί από την ταχύτητα που ήδη απέκτησε προηγουμένως και από τη νέα δύναμη που θα είναι εφαπτομένη σε μια νέα δυναμική γραμμή που περνάει από εκείνο το σημείο. Η νέα δύναμη δεν έχει σχέση με την αρχική δυναμική γραμμή. Κοκ για όλα τα επάλληλα dt.
Θέλω λοιπόν να πω ότι μόνο αν γνωρίζουμε όλη την τοπογραφία του πεδίου μπορούμε να αποφασίσουμε για την κίνηση του σωματιδίου, και πάλι όχι με απλά επιχειρήματα.
Εννοείς Νίκο, ότι θα έπρεπε να σχεδιαστούν και άλλες δυναμικές γραμμές; Αν ναι, θα συμφωνήσω μαζί σου και θα προβώ σε διόρθωση στο σχήμα.
Άψογος ο Νίκος, απόλυτο σωστά τα bold του.
Το ερώτημα είναι υψηλού επιπέδου, κατάλληλο όμως για κουβέντα και προβληματισμό εντός τάξης, από Οκτώβρη βέβαια.
Προτείνω μια “ντρίμπλα”: η δύναμη έχει κατεύθυνση “βασικά” (που συνηθίζουν να λένε οι μαθητές μας) προς τα αριστερά και σε κάθε θέση, όπου πράγματι είναι εφαπτόμενη της εκεί δυναμικής γραμμής, βρίσκεται στο εσωτερικό της καμπύλης (λόγω αναγκαιότητας ύπαρξης κεντρομόλας δύναμης) τροχιάς, άρα η τροχιά είναι “από πάνω” από τη δύναμη, άρα το μόνο σημείο από το οποίο μπορεί να περάσει το σωματίδιο είναι το Β.
Στο ερώτημα 2 υποθέτω ότι είναι πολύ δύσκολο να φανεί στο σχήμα ότι οι δύο “εσωτερικές” δυναμικές γραμμές είναι συμμετρικές ως προς το οριζόντιο επίπεδο, αλλά όχι και ως προς το κατακόρυφο (είναι πιο “μυτερές” από τη δεξιά μεριά)
Tο ερώτημα 4 είναι εξαιρετικό, η τιμή του g όμως πρέπει να δοθεί στο πρώτο υποερώτημα και στο σχήμα να φανεί ποια είναι η πλάκα Β(22+1 μείνανε
άχρωμες, άγευτες, άοσμες σαν ευγενές αέριο …)
Για το πρώτο ερώτημα:
Η ερώτηση είναι:
“iii) Σε ποιο από τα σημεία Β,Γ,Δ,Ζ μπορεί να φτάσει το σωματίδιο, αν αφεθεί ελεύθερο να κινηθεί από το σημείο Α;”
Προσέξτε το μπορεί να βρεθεί. Από τα σημεία που δίνονται μόνο στο Β ή στο Γ μπορεί να βρεθεί. Το Γ αποκλείεται λόγω έλλειψης της κεντρομόλου, συνεπώς δεν μένει παρά το Β….
Για το 2ο ερώτημα.
Ο αριθμός των δυναμικών γραμμών που ξεκινάνε-καταλήγουν στα δύο φορτία είναι διαφορετικός. Εκεί πρέπει να εστιασθεί η προσοχή, συνεπώς το φορτίο q1, είναι, κατά απόλυτο τιμή μεγαλύτερο και οι δυναμικές γραμμές γύρω του είναι πυκνότερες. Στο σχήμα προσπάθησα να βάλω τα δύο σημεία σε ίσες αποστάσεις από τα φορτία, αν παρόλα αυτά αναρωτηθούν οι μαθητές, υπάρχουν και οι … διευκρινήσεις.
Για το 4ο θέμα:
Στο πρώτο υποερώτημα ζήταγα να βρεθούν και όχι να υπολογιστούν οι δυνάμεις. Ο στόχος ήταν ο μαθητής ξέροντας ότι ασκείται το βάρος, να καταλήξει απλά, ότι πρέπει να υπάρχει και μια άλλη αντίθετη από το ηλεκτρικό πεδίο, την οποία να σχεδιάσει. Προς αποφυγή όμως παρεξηγήσεων, εφάρμοσα αυτό που είπες για την επιτάχυνση της βαρυτητας.
Όσο για την πλάκα Β, δίκιο έχεις. Απλά ξέχασα να πω ποια είναι. Όχι ότι αλλάζει και τίποτα (μεταξύ μας) αν είναι η πάνω ή η κάτω!!Βαγγέλης Κουντούρης είπε:
Έστω τώρα ότι το σωματίδιο ακολουθεί μια άλλη καμπύλη εν γένει τροχιά, η οποία έρχεται να τμήσει την δυναμική γραμμή στο Γ ερχόμενη εκ του άνω μέρους αυτής όπως βλέπουμε στο σχήμα.
Γιατί εκ του άνω μέρους;
Μα γιατί αρχικά όταν αφήσαμε το σωματίδιο στο Α, αυτό βρέθηκε λόγω αρχικής δύναμης στο εξωτερικό μέρος της δυναμικής γραμμής.
Αυτό όμως δεν μπορεί να συμβεί γιατί η παρακολούθηση της τροχιάς αυτής που συναντάει την δυναμική γραμμή στο Γ, απαιτεί την ύπαρξη κεντρομόλου δύναμης που να έχει κατεύθυνση προς το εσωτερικό αυτής της τροχιάς. Η δύναμη όμως που δέχεται το φορτίο είναι αποκλειστικά προς το εξωτερικό μέρος της υποτεθείσης τροχιάς, όπως δείχνει το σχήμα.
Συμπέρασμα: δεν μπορεί ν’ ακολουθήσει μια τροχιά που ξανασυναντά τη δυναμική γραμμή και θα παραμείνει μόνιμα αριστερά και πάνω από αυτήν. Θα περάσει δλδ μόνο από σημεία όπως το Β.
Όμως όλη αυτή την ιστορία, πόσοι είναι διατεθειμένοι να σκεφτούν;
Καλή αρχή στην ανταλλαγή απόψεων σε ενδιαφέροντα διδακτικά θέματα, όπως οι δυναμικές γραμμές.
Θυμίζω μια περυσινή μου ανάρτηση: “Αριθμός δυναμικών γραμμών”
αλλά κυρίως ένα κείμενο του Θρασύβουλου Μαχαίρα σχετικά με τις δυναμικές γραμμές, το οποίο μετά από μια μικρή επεξεργασία που έκανα, μπορείτε να διαβάσετε στο επισυναπτόμενο αρχείο
Φίλε Νίκο, στο μυαλό μου είχα την κίνηση ή όχι πάνω στη δυναμική γραμμή. Αλλά ο τρόπος που το διατύπωσα, δεν αναφερόταν σε αυτό, αλλά σε ποιο σημείο μπορεί να φτάσει, χωρίς να λέγεται τίποτα για την τροχιά του σωματιδίου. Συνεπώς θα αφήσω το σχήμα, όπως είναι, αφού έτσι η μορφή του πεδίου, δεν επιτρέπει “απότομες στροφές” και επιστροφή πάνω στην ίδια δυναμική γραμμή, από όπου ξεκίνησε.
Βέβαια η ανάλυσή σου στο παραπάνω σχόλιο είναι σωστή, αλλά έχεις δίκιο, ότι δεν είναι εύκολο κάποιος να την σκεφτεί.
Όσον αφορά το σχήμα, μήπως είναι καλύτερο αυτό;
Απάντηση από τον/την ΜΥΡΟΓΙΑΝΝΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ στις 7 Σεπτέμβριος 2010 στις 23:35
Mερικα ερωτηματα για τα “εισαγωγικα” και “απαξιωμενα” του συνεχους ρευματος.
Ένα φύλλο εργασίας που βάζει (τον φιλόδοξο) στόχο να περάσει τις ιδέες αυτές στους μαθητές στο μάθημα της γενικής παιδείας.
Τί λέτε; Θα μπορούσαμε να την αποφύγουμε τελείως κάνοντας απλώς μια νύξη ότι μας χρειάζεται μόνο στις περιπτώσεις που ένα φορτίο αλλάζει θέση μέσα σε πεδίο που αλλάζει κι αυτό λόγω του ότι μεταβάλλεται η θέση των δημιουργών του πεδίου;
Όλες τις περιπτώσεις ενεργειακής μελέτης στη ΓΠ να τις αντιμετωπίζουμε μέσα από χρονικά σταθερά δυναμικά, και την ενέργεια που έχουν τα φορτία όταν βρεθούν μέσα στα σταθερά πεδία;
Ομολογώ πάντως ότι δυσκολεύομαι τότε να δώσω μια πειστική απάντηση(στο επίπεδο αυτό) στο ερώτημα, ποιος είναι αυτός που κατέχει την ενέργεια ενός πυκνωτή; Είναι ο άδειος χώρος ανάμεσά τους; Πως το ίδιο το πεδίο(κενός χώρος) κατέχει ενέργεια;
για τη διδασκαλία της Φυσικής
Γενικής Παιδείας της Β΄Λυκείου
γίνονται χωρίς να ερωτηθούν
οι συγγραφείς του σχολικού βιβλίου.
Τέτοια εκτίμηση από το Υπουργείο Παιδείας
(δια βίου μάθησης (!) και άλλα τινά …)
δεν μας αρμόζει…
Λέγω!
Ομολογώ ότι δεν έχω υπόψη μου, τι ακριβώς πρέπει να διδάξουμε φέτος.
Το μόνο που ξέρω, είναι αυτό που δημοσιεύτηκε και στο δίκτυό μας, για τις γενικές κατευθύνσεις διδασκαλίας. Πώς μεταφράζονται οι οδηγίες αυτές;
Τι σημαίνει να υποβαθμιστεί η διδασκαλία της δυναμικής ενέργειας στη γενική παιδεία και πώς αναβαθμίζεται στην κατεύθυνση;
Δηλαδή πώς θα οριστεί το δυναμικό στο ένα μάθημα και θα το διδάξουμε μετά στο άλλο;
Είμαστε δυο μέρες πριν ανοίξουν τα σχολεία και εγώ τουλάχιστον δεν ξέρω αν θα διδάξω Φυσική Γ.Π. στη Β ή στην Α΄τάξη, αφού δεν έχουν γίνει ακόμη οι αποσπάσεις και στο σχολείο μου περιμένουμε Φυσικό….
Θυμόμαστε την προσπάθεια πριν 2-3 χρόνια για προγραμματισμό; Πάει και αυτός….
Αλλά ας γυρίσουμε στην απόφαση.
Τι σημαίνει υποβαθμίζω και αναβαθμίζω; Βάζω εύκολες ή δύσκολες ασκήσεις; Αυτό;
Μα, κατά τη γνώμη μου, το πρόβλημα δεν είναι καθόλου αυτό. Όποιος έχει στοιχειώδη εμπειρία του μαθήματος, ξέρει πόσο δύσκολα έτσι και αλλιώς διδάσκεται το κομμάτι αυτό της ύλης. Οι δύσκολες ασκήσεις μας μάραναν; Αν δεν μπορέσουμε να θεμελιώσουμε τις έννοιες, τι παραπέρα θα κάνουμε; Αν δεν κατανοήσουν οι μαθητές, σε κάποια στοιχειώδη βάση, τι συμβαίνει με τις ενεργειακές μετατροπές κατά την κίνηση ενός φορτίου, τι θα τους μάθουμε; Τύπους; Ασκήσεις; Οι οποίες θα πατούν πού; ΚΑι η δυναμική ενέργεια να μην διδαχτεί σαν ενέργεια αλληλεπίδρασης, αλλά σαν τι; Απορία!!!
Το παραπάνω φύλλο εργασίας, όπως και ένα ακόμη που θα ακολουθήσει, σκοπό έχει να οδηγήσει βήμα-βήμα τη σκέψη των παιδιών, για να μπορέσουν να κατανοήσουν τα βασικά. Είναι αυτό υποβάθμιση ή αναβάθμιση. Δεν ξέρω.
Δεν ξέρω επίσης και πόσο πετυχημένη είναι η προσπάθεια που κάνω και αν φανεί ή όχι χρήσιμη. Απλά θεώρησα ότι θα πρέπει να αρχίσουμε να συζητάμε και το πώς διδάσκουμε κάτι. Αφορμή λοιπόν για συζήτηση είναι.
Νίκος Σφαρνάς είπε:
Σε σύνταξη βγήκες και συνεχίζεις να είσαι αιθεροβάμων!!!
Δεν έμαθες ακόμη πώς βγαίνουν οι αποφάσεις για το τι θα διδαχτεί; Ακόμη;Βαγγέλης Κουντούρης είπε:
1. υπενθυμίζει την έννοια και τον τρόπο υπολογισμού του έργου σταθερής δύναμης
2. υπενθυμίζει τη σχέση έργου και κινητικής ενέργειας
3.Πραγματεύεται βασικές ιδιότητες του ηλεκτροστατικού πεδίου (έργο ανεξάρτητο διαδρομής)
4.Προλειάνει το δρόμο για την εισαγωγή της έννοιας του δυναμικού
5.προετοιμάζει την ενεργειακή θεώρηση του πεδίου όπως αυτή θα αναπτυχθεί στη φυσική κατεύθυνσης
6. Εξετάζει τη κατανόηση της έννοιας ομογενές ηλεκτρικό πεδίο
7. Υπενθυμίζει τη σχέση δύναμης και επιτάχυνσης με βάση τον 2ο νόμο του Νεύτωνα.
………..
εδώ
Θα μπορούσατε να με βοηθήσετε να δώσω μια κατανοητή και απλή ερμηνεία του που οφείλεται η μεταβολή της ενέργειας του πυκνωτή ,όταν μεταβάλλουμε την απόσταση των οπλισμών του -με ή χωρίς σύνδεση με την πηγή;
Διονύση όταν η πηγή παραμένει συνδεδεμένη και απομακρύνουμε τους οπλισμούς η ενέργεια μειώνεται (μείωση της C , δηλαδή του 1/2CV*V). Όμως οι οπλισμοί πάλι έλκονται και πάλι παράγουμε έργο.
Πιστεύω ότι η μεταφορά φορτίου στην πηγή (μείωση του Q) μετατρέπει το έργο μας σε θερμότητα.
Ή να μιλήσουμε για παλμό ρεύματος στο κύκλωμα ;
Ο λόγος που το φορτίο επιστρέφει πίσω είναι ότι καθώς απομακρύνουμε τους οπλισμούς, τείνει να αυξηθεί κατ’ αρχήν η τάση στον πυκνωτή. Έτσι ο πυκνωτής λειτουργεί αυτός σαν πηγή και η πηγή σαν αποδέκτης.