Научная статья по предмету «Физике » на тему «Сравнительный анализ тестов учебников по физике»


Всероссийский фестиваль педагогического творчества
ГБПОУ Уфимский политехнический колледж
Дата и место создания материала:14.11.201г.Научная статья
Сравнительный анализ текстов учебников физики на тему: «поляризация полярных диэлектриков»
Сайгафаров А.Ш.
Научный руководитель: Мурсеева А.И.
Переход на учебные программы и осмысления новых учебников Мякишева Г.Я., Касьянова В.А., Богданова К.Ю.,Кикоина А.К. профессор Ульяновского педагогического института А.М. Сохоров предложил метод исследования и сравнения учебных текстов ряда учебников физики.
Рассматривались тексты, взятые с учебников для школ и техникумов.Применяя использованный А.М. Сохоровым метод, проанализируем тексты из четырех альтернативных учебников: Мякишева Г.Я., Касьянова В.А., Богданова К.Ю., Кикоина А.К.
В анализируемых текстах содержится объяснение одного и того же вопроса из курса физики - поляризации полярных диэлектриков.
Текст№1 (Мякишев Г.Я.)
Полярный диэлектрик состоит из молекул, которые можно рассматривать как электрические диполи. Тепловое движение приводит к беспорядочной ориентации диполей, поэтому на поверхности диэлектрика, а также и в любом его объеме, содержащем большое число молекул, электрический заряд в среднем равен нулю. Напряженность электрического поля в диэлектрике в среднем также равна нулю. Смещение положительных и отрицательных связанных зарядов диэлектрика в противоположные стороны называется поляризацией.Однако тепловое движение препятствует созданию упорядоченно ориентации всех диполей. Только при температуре, стремящиеся к абсолютному нулю, все диполи выстраивались бы вдоль силовых линий. Таким образом, под влиянием поля происходит лишь частичная ориентация электрических диполей. Это означает, что в среднем число диполей, ориентированных вдоль поля, больше, чем число диполей, ориентированных против поля.
Текст№2 (Касьянова В.А.)
Явление возникновения зарядов под действием внешнего поля называется поляризацией диэлектрика, а сами возникающие заряды называются поляризационными.
Механизм поляризации полярных диэлектриков иной, чем неполярных. В отсутствие внешнего поля дипольные моменты молекул ориентированы хаотически, поэтому в любом объеме диэлектрика, содержащем достаточно много молекул, суммарный дипольный момент равен нулю. Во внешнем электрическом поле на молекулы действует вращающий момент, поэтому молекулы начинают ориентироваться, так, что вектор дипольного момента выстраивается вдоль вектора напряженности внешнего поля. Во внешнем электрическом поле на молекулы действует вращающий момент, поэтому молекулы начинают ориентироваться, так, что вектор дипольного момента выстраивается вдоль вектора напряженности внешнего поля. Тем самым диэлектрик и каждая его часть приобретает индуцированный дипольный момент. Такой механизм поляризации называется ориентационным. Полной ориентации всех молекул препятствует хаотическое тепловое движение, поэтому молекулы диэлектрика лишь частично ориентируются по внешнему полю. Понятно, что в очень сильных полях подавляющая часть молекул выстроится вдоль вектора напряженности внешнего поля. Однако при комнатных температурах степень ориентации молекул является незначительной, поэтому и в случае полярных диэлектриков можно приближенно считать, что вектор поляризации диэлектрика пропорционален напряженности электрического поля Заметим, что индукционный механизм поляризации присутствует и в полярных диэлектриках. То есть под действием электрического поля происходит смещение зарядов в молекулах, однако эффект ориентации на несколько порядков превосходит индукционный эффект, поэтому последним часто пренебрегают.
Текст№3 (Богданов К.Ю.)
Во внешнем поле на разноимённые полюса молекулы полярного диэлектрика действуют противоположно направленные силы (F и –F), которые стараются повернуть молекулу вдоль вектора напряжённости поля. Внешнее поле действует также и на молекулу неполярного диэлектрика, перемещая внутри неё разноимённые заряды в разные стороны, в результате чего эта молекула становится похожей на молекулу полярного диэлектрика, ориентируясь тоже вдоль линий поля. Таким образом, во внешнем поле заряды в молекулах диэлектрика смещаются в направлении действия электрических сил. Это явление называют поляризацией диэлектрика. При поляризации диэлектрика на его противоположных по отношению к внешнему полю поверхностях появляются разноимённые электрические заряды, называемые связанными. Связанные заряды создают в диэлектрике электрическое поле, вектор напряжённости которого направлен противоположно вектору внешнего поля, в результате чего электрическое поле внутри диэлектрика уменьшается в раз. Величину называют диэлектрической проницаемостью диэлектрика
Текст№4 (Кикоин А.К.)
В диэлектрике в отличие от металла нет свободных подвижных электронов. Все они прочно связаны с атомами и не отрываются от них. Но внутри атомов и молекул электроны могут слегка смещаться по отношению к положительным зарядам под действием внешнего электрического поля. Тогда у молекул, которые остаются электрически нейтральными, появляются как бы две стороны: одна, отрицательно заряженная, обращенная к концу вектора напряженности поля, и другая, положительно заряженная, обращенная в противоположенную сторону. Внутри диэлектрика положительный заряд одной молекулы и отрицательный ее соседа очень близки друг к другу, и они в сумме дают нулевой заряд. Но на концах куска диэлектрика окажутся нескомпенсированные заряды, равные по модулю и противоположные по знаку. Это явление образования зарядов на концах диэлектрика называют поляризацией, а сами диэлектрики, возникшие таким образом, называют поляризационными зарядами. Поляризационные заряды исчезают сами, как только прекращается действие поля на диэлектрик.
Из-за того что возникшие при поляризации нельзя снять, их иногда называют связанными зарядам.
В целях сравнительного анализа приведенных текстов разделим каждый их них на сообщения и каждое из этих сообщений пронумеруем. Если в тексте обнаружится сообщение, эквивалентное одному из встречавших ранее, мы будем указывать номер сообщений и число повторений. Тогда анализируемые тексты будут записаны следующим образом.
При отсутствии внешнего поля диполи в диэлектрике ориентированы беспорядочно.
При отсутствии внешнего поля напряженность поля внутри диэлектрика равна нулю.
Тепловое движение препятствует упорядоченности, стремясь восстановить хаотическую расположенность.
В результате совместного действия поля и теплового движения не все молекулы своими осями располагаются близко к направлению поля.
В среднем число диполей, ориентированных вдоль поля, больше числа диполей, ориентированных против поля.
Вследствие преимущественной ориентации молекул вдоль поля на поверхностях диэлектрика появляются разноименные заряды.
Поляризация диэлектрика означает появление в нем связанных зарядов.
В таблице 1 приведены данные, которые показывают повторяемость сообщений в разных текстах. Наряду с повторяющимися сообщениями существуют и такие, которые встречаются лишь в одном из рассмотренных текстов и таких сообщений значительно больше. Следовательно, при трактовке даже узких вопросов, учебные тексты значительно отличаются друг от друга.

Приложенные файлы

  • docx file1.doc
    Размер файла: 22 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий