ОПТИМИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ
статья по физике (7, 8, 9, 10, 11 класс)

ОПТИМИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ

Зверев В.А. (Санкт-Петербург, школа № 258)

Исаак Ньютон говорил: «При изучении наук примеры полезнее правил». Поэтому, при обучении физике, решение задач является основой образовательного процесса.

При решении физических задач на определенную тему возникает противоречие между желанием учителя решить как можно больше задач (известно, что дети усваивают материал после большого количества однотипных упражнений) и ограниченностью учебного времени, которое можно выделить в разумных пределах при изучении вопроса.

Покажем, как можно разрешить это противоречие при решении зада с точками равного потенциала.

Задача 1. Какое сопротивление имеет цепь между точками 1 и 4? Сопротивлением соединительных проводов пренебречь.

Закрасим точки равного потенциала одним цветом (в этой статье придется применить штриховые линии). Из рисунка видно, что каждое сопротивление имеет начало (Н) в точке с одним потенциалом, а конец (К) в точке с другим потенциалом. Поэтому данная схема может быть перестроена следующим образом:

Следовательно, общее сопротивление равно сопротивлению трех параллельных одинаковых резисторов R0=1/3R.

Задача 2. Проводящая сетка состоит из одинаковых звеньев. Сопротивление каждого звена равно 1 Ом. Найти сопротивление между точками А и В.

Закрасим точки равного потенциала одним цветом (в этой статье придется применить буквы M, N, K). Затем на рисунке отметим ребра между точками равного потенциала.

Точки, имеющие одинаковые потенциалы, можно соединять или разделять, не меняя токов в участках цепи, т. е. не меняя сопротивления всей цепи. Поэтому нарисуем точки А M, N, K, В:

Сосчитаем и начертим ребра между точками:

Сопротивления между указанными точками равны:

Ответ R=3/2 Ом.

Задача 3. Найти сопротивление между вершинами А и В проводящего куба. Сопротивление каждого из ребер куба равно 1 Ом

Закрасим точки равного потенциала одним цветом (в этой статье придется применить буквы M, N, K). Затем на рисунке отметим ребра между точками равного потенциала.

Точки, имеющие одинаковые потенциалы, можно соединять или разделять, не меняя токов в участках цепи, т. е. не меняя сопротивления всей цепи. Из симметрии рисунка видно, что точки M, N имеют одинаковый потенциал. Поэтому нарисуем точки А M, N, В:

Начертим эквивалентную схему и сосчитаем ребра между точками: 

Сопротивления между указанными точками равны:

Ответ R=5/6 Ом.

Отметим, что при объяснении материала дети ничего не пишут в своих тетрадях, а учитель объяснят в режиме активного диалога с учениками по заранее заготовленным рисункам. Таким образом, используя цветовое восприятие, материал этих задач объясняется не более чем за 10 – 12 минут. Закреплять  изученный материал ученики будут, выполняя домашние задачи:

Задача 4. Найти сопротивление между вершинами А и В проводящего куба. Сопротивление каждого из ребер куба равно 1 Ом

Задача 5. Найти сопротивление проволочного каркаса в виде тетраэдра, включенного в цепь двумя вершинами. Сопротивление каждого звена равно 1 Ом.

Практика показывает, что поэлементное решение задач этого типа с цветовым выделением точек равного потенциала, позволяет большинству учащихся довести свои умения до автоматизма.