CC BY
35
Турсунметов Комилжон Ахмедович,
Мирзо УлуFбек номидаги Узбекистан Миллий университети "Умумий физика кафедраси профессори
Холбоев Юнусали Хасан у^и,
Мирзо УлуFбек номидаги Узбекистон Миллий университети "Умумий физика кафедраси укитувчиси
Турfунбоев Фарх,од Юсупжанович,
Мирзо УлуFбек номидаги Узбекистон Миллий университети "Умумий физика" кафедраси катта укитувчиси
"ЭЛЕКТР ВА МАГНЕТИЗМ" БУЛИМИНИ ВЕНН ДИАГРАММАЛАРИ МЕТОДИ АСОСИДА УРГАНИШ МЕТОДИКАСИ
УДК: 373.5,537.10
ТУРСУНМЕТОВ К.А., ХОЛБОЕВ Ю.Х., ТУР¥УНБОЕВ Ф.Ю. ФИЗИКАНИНГ " ЭЛЕКТР ВА МАГНЕТИЗМ" БУЛИМИНИ ВЕНН ДИАГРАММАЛАРИ МЕТОДИ АСОСИДА УРГАНИШ МЕТОДИКАСИ
Маколада физиканинг "Электр ва магнетизм" булимининг асосий жараён ва х,одисаларини такомил-лашган Венн диаграммалари асосида тизимлаштирилган ва структуралаштирилган х,олда кургазмали урганиш методикаси баён килинган.
Таянч суз ва тушунчалар: электр, магнит, майдон, заряд, электр токи, кутбланиш, газ чакнаши, электрон эмиссия, магнетиклар.
ТУРСУНМЕТОВ К.А., ХОЛБАЕВ Ю.Х., ТУРГУНБАЕВ Ф.Ю. МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА ФИЗИКИ "ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ" НА ОСНОВЕ МЕТОДИКИ ДИАГРАММ ВЕНН
В статья излагается методика изучения основных процессов и явлений раздела физики "Электричество и магнетизм" на основе системазированной и структированной диаграммы Венн.
Ключевые слова и понятия: электричество, магнит, поле, заряд, электрический ток, поляризация, газовый разряд, электронная эмиссия, магнетики.
TURSUNMETOV K.A., KHOLBOEV YU.X., TURGUNBOEV F.YU. METHODS OF STUDYING THE DEPARTMENT OF PHYSICS «ELECTRICITY AND MAGNETISM» ON THE BASIS OF VENN DIAGRAMS
The article describes the methodology of demonstrative study of the basic processes and phenomena of the Department of Physics «Electricity and Magnetism» in a systemic and structured way on the basis of improved Venn diagrams.
Keywords and concepts: electricity, magnet, field, charge, electric current, polarization, gas flash, electron emission, magnetics.
08821283
Кириш. Таълим савияси ва сифати унинг укув воситалари билан таъминланганлигина боFлик булмай, балки уни ташкил килиш ва утказишда инновацион технологиялар ва уларнинг метод ва методикалардан самарали фойдаланишга хам боFликдир.
Анъанавий таълим талабаларни тайёр билим-ларни узлаштиришга ургатади, унда талаба шахси асосий уринни эгаллаган булиб, унда бу жараённи нофаол иштирокчиси булиб келган. Фан- техника тараккиёти даврида узлаштириши лозим илмий ахборот хажмининг кескин ошиб кетиши билан анъанавий таълим кам самарали булиб колмокда.
Шу сабабли хозирги пайтда интерфаол метод-лар, замонавий таълим технологиялари талабаларни эгаллаётган билимларни узлари мустакил кидириб топишга, мустакил урганиш, тахлил килиши ва олинган билимлардан узлари хулоса-лар чикаришга ургатади.
Мавзунинг долзарблиги. Физика фани техника ва технологиялар тараккиётининг пойдевори хисобланади. Барча фанлар катори физика фанини ук,итиш тобора такомиллашиб бормокда. Фаннинг мураккаблиги хамда катта куламдаги маълумотли-лиги физика таълимига замонавий таълим метод-лари ва технологияларини тапбик этиш долзарб илмий-методик муаммо булиб колмокда.
Тадцицотнинг объекти. Физиканинг "Электр ва магнетизм" булими нисбатан мураккаб ва урганиладиган билим ва маълумотлар кулами катта булгани учун1 уни турли метод ва методи-калар асосида нисбатан киска вактда урганишни талаб этади. Шунинг учун хам мазкур маколада инновацион методлардан бири - Венн диаграм-малари асосида бу булимнинг асосий жараён ва ходисаларни урганишни максад килиб куйдик.
"Венн диаграммаси" методи Эйлер томони-дан таклиф килиниб, кейинчалик Жон Венн кенг куламда ривожлантирилган. Доиралар ёрдамида фикрларни ифодаловчи чизмалар "Эйлер-Венн диаграммаси" номи билан аталди2. Уларда асосан 2 та доирадан иборат булган доираларда узаро як,ин назарий ва амалий маълумотлар, далиллар к,иёсий
томондан тахлил этилган. Ушбу моделъ (стратегия) талабаларнинг мавзуга нисбатан тахлилий ёндашув, айрим кисмлар негизида мавзунинг умумий мохиятини узлаштириш, умумлаштириш куникмалари хосил булишига имкон беради3.
Одатда таълимнинг барча сохаларида Венн диа-граммалари асосан 2 та кесишган доирадан иборат булади. Уларнинг кесишган сохасида умумлашти-рувчи суз ёки атама ёзилиб, доираларда эса унинг хусусий хол ва ёки шакллари келтирилади.
Механика фанининг мураккаб булимлари "Деформация", "Механик тебранишлар" булимларига Венн диаграммалари методи татбик, килиниб, у асосида укитиш жараёни самарали эканлиги амалиётда исботланди4.
Тадк,ик,отнинг илмий мо^ияти. Венн диаграммалари асосан 2 та кесишган доирадан иборат булса биз эса 3 та доирадан иборат булган-такомиллаштирилган Венн диаграммаларини ишлаб чиккан холда у асосида "Электр ва магнетизм" фанининг асосий жараён ва ходисаларини тизимлаштирилган, структуралаштирилган хамда кургазмали тавсифлашни асосий максад килиб белгиладик.
Тадцицотда цулланилган асосий усул - учта доирали Венн диаграммаларида бир йула учта жараён ёки ходиса тавсифланиб, улар хакидаги маълумотлар умумлаштирилади ва кургазмали изохланади. Бу эса талаба ва укувчиларнинг бу жараён ёки ходисаларнинг асосий хосса ва хусу-сиятларини к,иск,а вак,тда урганиб, маълумотларни тизимлашган ва структуралаштирилган холда урганишларига хамда эслаб колишларига имкон беради.
1 Калашников С.Г. Электр. - Тошкент: "Укитувчи", 1981. - 659 б. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм -Москва: "Высшая школа", 1983. - 464 с.
2 Педагогика. Энциклопедия. 1-жилд.-Тошкент:2015, Узбекистон Миллий энциклопедияси. 191-122 б.
3 Педагогика. Энциклопедия. 1-жилд.-Тошкент:2015, Узбекистон Миллий энциклопедияси. 191-122 б.
4 Турсунметов К.А., ТурFунбоев Ф. Меха-никанинг "Деформация булимини интегра-цион технология асосида укитиш методикаси". Республика илмий-услубий конференцияси. тезислари .- Самарканд-2019. - Б. 131-133 б. Турсунметов К.А., Махсудов В.Г. Гармоник тебранишларни "Венн диаграммалари" асосида урганиш методикаси. Физика ва уни укитишнинг долзарб муаммолари Республика конференция материаллари . -Гулистон: 2018. 274-276 б.
Асосий к,исм.
Электростатиканинг асосий жараёнларидан бири - бу жисмларнинг электрланиши, яъни зарядланиш жараёнидир. Бу жараён учта шак-лда амалга оширилиши мумкин:
а) зарядли жисмни бошка жисмга теккизиш - контакт оркали мусбат ёки манфий заряд уза-тиб зарядлаш;
б) бир жисмни, масалан эбонит таёкчани муйнага ишкалаб зарядлаш;
в) масофадан электр майдон таъсирида зарядлаш мумкин. Бу учта хил жараён учта дои-рали битта Венн диаграммаларида акс эттирил-ган (1-расм).
Диэлектрикларнинг кутбланиши х,ам шартли равишда уч хилга ажратиш мумкин. Электр майдони таьсирида атомнинг электрон кобиклари ядрога нисбатан силжийди. Бу силжиш атомда диполь моментининг х,осил булишига олиб келади, яъни манфий ва мусбат зарядларнинг маркази устма-уст тушмайди. Бу жараён электрон кутбланиш дейилади. Ион кутбланиш ион кристалларда ташки электр майдони таьсирида руй беради. Бунда майдон таъсирида ионлар узларининг вазиятларини узгартиради.
Ташки майдон таъсирида молекулаларнинг диполларини тартибли жойлашиш жараёнига диполь кутбланиш дейилади. Унда молекулаларнинг (каттик диполь молекулалари, масалан сув молекуласи) диполь
моментларининг вектор йиFиндиси нолдан фаркли булади. Мана шу уч хил жараённи Венн диаграммаси оркали тавсифлаймиз ва унда кутбланиш турлари, диполь моментининг ташки электр майдон кучланганлиги Е га пропорционал эканлиги курсатилиб, талабалар ва укувчилар эслаб колишлари учун кургазмали методика булиб хизмат килади ( 2-расм).
Электр токининг таъсири уч хил булиб, улар иссиклик, кимёвий ва магнит таъсирларидир (3-расм). Утказгичдан электр токи утганда унда Жоул-Ленц конунига асосан Q=I2Rt иссиклик ажралиб чикади ва у Венн диаграммасидаги биринчи доирасида тавсифланган х,амда унда Q ~ I2Rt га пропорционал эканлиги таъкидланган.
3-расм. Токнинг таъсири.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2021, 4 (101)
Электр токининг кимёвий таьсири, яъни электролиз ходисаси иккинчи доирада тавсифланиб, унда электролизнинг биринчи конуни: т ~ И га пропорционалиги таъкидланган. Токнинг магнит таъсири эса учинчи доирада тавсифланиб, унда унинг хосил килган майдони, таъсир кучи ёки таъсир куч моменти ~1Д1 га пропорционалиги изохланган Металларда ва мухитлардаги электр токини тавсифлаш 4-расмда келтирилган учта доирали Венн диаграммасида уз аксини топган.
Металларда / электр токи \ 1~пэ; 1~г \
/ \ /Электр\ / \
азларда электр | оки l~^l-^q++ILq-
+ПэЭ ~Г+, V-, Гэ/
4-расм. Электр токи табиати.
Металларда электр токи I = Бпеу формула билан тавсифланади. Бундаги ток кучининг электронлар концентрацияси п, заряди е ва уларнинг уртача тезлиги V га пропорционал эканлиги диаграммаларда изохланган. Шунингдек, суюкликларда, хусусан электролитларда электр токи мусбат ва манфий ионларнинг концентрациялари п+ ва п_ га хамда уларнинг зарядлари ва р уртача тезликлари ва V га пропорционаллиги эътироф этилган. Шу каби учинчи доирада газларда электр токининг кучи мусбат, манфий ионлар ва электронларнинг концентрациясига хамда уларнинг тезликларига пропорционал эканлиги кургазмали тавсифланган (4-расм).
5-расмда газларда электр токи - газ разряди, яъни газ чакнашлари учта доирали Венн диаграммаларида тавсифланган.
/ Милтилламах чакнаш И-катта I-кичик
\ / ^^ \ / \ Ёй чак;напК/дакншд>^ Учцун \
1-каттаи- лари |чакнаши I-
кичик \ катта и-катта
\ Е>106У/т /
5-расм. Газ чацнашлари.
Бунда милтиллама чакнашда кучланиш катта-бир неча юздан бир неча минг волътгача булса, ток кучи нисбатан кичик, бир неча миллиампердан бир неча юз миллиамперларни ташкил к,илиб, газнинг 0,1-0,01 мм симоб устуни босимларида руй беради.
Ёй чак,наши эса нисбатан кичик кучланишларда - бир неча ун волътдан бир неча юз волътларда, лекин ток кучи бир неча ун ампердан бир неча юз ампергача булган холларда руй беради. Бу катталиклар электродлар орасидаги масофа хамда газ босимига бoFлик булади.
Учинчи чакнаш эса ката кучланиш (майдон кучланганлиги Е>106 В/м) булганда киска вактда катта ток кучи ва катта кучланишда булиб руй беради. Шу жумладан учкун чакнаш табиатига ухшаш чакнашлардан "тож чакнаш", яшинларни хам мисол килиб олиш ва тавсифлаш мумкин.
Вакуумда электр токи асосан бирламчи электронлар ок,имидан иборат. Бу эса электронлар эмиссияси асосида вужудга келади. 6-расмдаги Венн диаграммаларида электрон эмиссия турлари келтирилган. Бунда жисмлар киздирилганда руй берадиган эмиссия - термоэлектрон эмиссия булиб, унинг ток кучи температура квадрати -Т2 га пропорционалдир. Ёруглик таьсирида руй берадиган эмиссия - фотоэлектрон эмиссия ток кучи ёруглик окимига туFри пропорционалдир. Кучли электр майдонида (майдон Е>108 В/м) руй берадиган электрон эмиссия автоэлектрон эмиссия деб аталиб, унинг ток кучи 1~Е2 лиги Венн диаграммасининг учинчи доирасида тавсифланган. Шунингдек, барча электрон эмиссияларининг параметри унинг ток кучи I билан тавсифланиши диаграмма марказида эътироф этилган.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2021, 4 (101)
6-расм. Электрон эмиссия турлари.
Магнит майдонининг таьсир кучларини асосан уч хил куринишда тавсифлаш мумкин. 7-расмнинг биринчи доирасида магнит майдоннинг токли утказгичга таьсир кучи - Ампер кучи тавсифланган. Иккинчи доирада эса магнит майдонининг токли рамкага таьсир кучи-нинг моменти тавсифланган. Учинчи доирада эса магнит майдонининг х,аракатланаётган зарядли заррага таьсир кучи - Лоренц кучи тавсифланган. Уч х,олда магнит майдонининг таьсири магнит майдон индукциясига пропорционал ва бу хулоса диаграмма марказида изох,ланган.
7-расм. Магнит майдони таъсир кучлари.
Бизга маьлумки магнит моддалар, яъни магнитиклар уч хил тоифага булинади: ферромагнитлар, парамагнитлар ва диамагнитлар. Мух,итдаги - магнитикдаги магнит майдон индукцияси В = /х/10Я = /л0(1 4- и)Н формула буйича аникланади. Бунда нисбий магнит сингдирувчанлиги ц>>1 ёки магнит кабул килувчанлиги >>0 булган моддаларда магнит майдон индукцияси кескин ортади ва бундай
моддалар ферромагнитлар дейилиб, у 8-расмдаги Венн диаграммасининг биринчи доирасида тавсифланган. Магнит майдони кучсиз ортадиган моддалар парамагнитлар (ц>1,>0) дейилиб, у Венн диаграммаларининг иккинчи доирасида тавсифланган. магнит майдони сусаядиган, яъни (ц<1 ёки <0) булган моддалар диамагнитлар булиб, у учинчи доирада изох,ланган. Барча хрлларда магнитикларнинг нисбий магнит сингдирувчанлиги ташки магнит майдон индукциясига ботлик, ва у Венн диаграммасининг марказида (В) шаклида тавсифланган.
8-расм. Магнит модда хоссалари.
Венн диаграммаларини таьлим жараёнида куллаш мавзуларни, хусусан электромагнит ходиса ва ва жараёнларни интеграцион шаклда баён килишга, талабаларнинг маълумотларни нисбатан тезрок эслаб колишга, маълумотларни системалаштиришга имкон беради. Натижада талабалар "Электромагнетизм" булимини узлаштириш малакасини ортишига олиб келади.
Шундай килиб, бу тадкикот буйича куйидаги хулосалар килиш мумкин:
1. Купрок доирали мукаммаллаштирилган Венн диаграммалари асосида бир йула купрок жараён ёки хрдисаларни умумлаштириб, интеграцион шаклда тавсифлаш мумкин.
2. Мукаммаллаштирилган Венн диаграммалари ёрдамида физик жараён ёки хрдисалар хакидаги маълумотларни умумлаштирилган, тизимлаштирилган, структуралаштирилган куринишларда тавсифлаш мумкин.
3. Венн диаграммалари асосида физик жараён ёки хрдисалар тавсифларини кургазмали ифодалаш мумкин.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2021, 4 (101)
Адабиётлар руйхати:
1. Калашников С.Г. Электр. - Тошкент: "Укитувчи", 1981. - 659 б.
2. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. - Москва: "Высшая школа", 1983. -464 с.
3. Педагогика. Энциклопедия. 1-жилд. - Тошкент:2015, Узбекистон Миллий энцикло-педияси. 191-122 б.
4. Турсунметов К.А., ТурFунбоев Ф. Механиканинг "Деформация булимини интегра-цион технология асосида укитиш методикаси". Республика илмий-услубий конференциям тезислари. - Самарканд-2019. -Б. 131-133 б.
5. Турсунметов К.А., В.Г.Махсудов. Гармоник тебранишларни "Венн диаграммалари" асосида урганиш методикаси. Физика ва уни укитишнинг долзарб муаммолари Республика конференция материаллари - Гулистон: 2018. 274-276 б.
