mail@urok-ua.com

Комп’ютерна модель руху зарядженої частинки в однорідному магнітному полі

Автор: Вчитель фізики та астрономії Кмітевич Олексій Володимирович

Вчитель фізики та астрономії Кмітевич Олексій ВолодимировичВ статті описано правила використання комп’ютерної моделі руху зарядженої частинки в однорідному магнітному полі.


Фізика –  це фундаментальна наука, яка на великий жаль з великими складнощами дається учням. Особливі складнощі виникають при переході старшої школи, адже всі теми починають вивчати більш поглиблено і зустрічаються такі явища, які учні не можуть уявити, тому, що з ними вони в житті не стикалися.

Багато запитань виникає при вивчені розділу «Магнітне поле». Великі складнощі пов’язані з тим , що магнітне поле не можна не побачити, ні відчути органами відчуття, лише спостерігати результат його дії за допомогою приладів чи якихось матеріалів. Також є складним для розуміння дітей тема «Сила Лоренца», складно зрозуміти як саме буде рухатися заряджена частинка в магнітному полі. Для вирішення цієї проблеми було розроблено програму для моделювання руху зарядженої частинки в однорідному магнітному полі. Цю модель можна використовувати, як для демонстрації цього руху, так і показати, як цей рух буде залежить від таких характеристик системи як: маса та заряд частинки, кут під яким частинка залітає в магнітне поле (кут між векторами магнітної індукції та початковою швидкістю частинки), швидкість частинки, модуль вектора магнітної індукції.

Дана програма складається з двох вікон. Перше віно (див. мал. 1) призначене для введення маси, заряду та швидкості частинки, кут між векторами магнітної індукції та початковою швидкістю частинки, величину магнітної індукції.

Перше вікно налаштування

Мал. 1 Перше вікно налаштування

В другому вікні (див. мал. 2) показане моделювання руху. Також в нижній частині вікна відбувається обчислення координат частинки, час руху, період обертання та шаг спіралі траєкторії. Для зручності добавлено кнопки для зупинки моделювання та повернення в перше віно.

Комп’ютерна модель

Мал. 2 Другу вікно

Комп’ютерну модель можна використовувати для демонстрацій та лабораторних робіт.

  1. Використання моделі для демонстрації

Дану модель руху зарядженої частинки в однорідному магнітному полі можна використовувати для демонстрацій, для цього потрібно виконати наступні пункти:

  1. Відкрити папку з програмою
  2. Відкрити файл Project1.exe
  3. У відкритому вікні потрібно натиснути кнопку з написом «Запуск»
  4. Спостерігати рух зарядженої часинки в однорідному магнітному полі
  5. Використання моделі для лабораторної роботи

Створену модель можна використовувати для виконання лабораторних робіт, або дослідження, для цього потрібно виконати наступні пункти:

  1. Відкрити папку з програмою
  2. Відкрити файл Project1.exe
  3. У відкритому вікні задати значення у відповідних рядках:
    • Кут між векторами магнітної індукції та швидкості
    • Величину заряду досліджуваної частинки
    • Масу досліджуваної частинки
    • Величину магнітної індукції
    • Модуль швидкості частинки
  4. Натиснути на кнопку з написом «Запуск»
  5. Спостерігати рух зарядженої частинки в однорідному магнітному полі
  6. У нижній частині вікна можна дізнатися:
    • Час (*с)
    • Радіус кривизни орбіти ( м)
    • Період обертання (*с)
    • Координати ox та oy ( м)
    • Координати oz ()
  7. За необхідності можна натиснути кнопку «Пауза» для зупинки руху, та кнопку «Запуск» для продовження руху.

Завантажити програму до матеріалу

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
(5 оцінок. Рейтинг публікації: 5 з 5)
992
А що ви думаєте про цю публікацію? Чи була вона для вас корисною?
Авторизуватись з допомогою: 

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Один коментар

  1. Дякую вам Олексій Володимирович за дуже наглядну і цікаву розробку. Буде кориснв у роботі вчителя.