ш2.0

                              - 1 -

                           ОГЛАВЛЕНИЕ

                                                              ст.

    1. Введение.................................................3

        а) Актуальність теми дипломної работы...................3

        б) Цілі работы..........................................4

        в) Наукова новизна результатів дипломної работы.........4

        р) Наукова і практична ценность......................5

        буд) Внесок автора.........................................5

        е) Реализация...........................................5

        ж) Апробація і публикации...............................6

        із) Стислий зміст і структура......................6

    Глава 1. Фізичні основи досліджуваних процессов............8

        _ 1.1 Електричний коливальний контур................8

        _ 1.2 Досвід Милликена...................................11

        _ 1.3 Скин-эффект в циліндричною геометрии...........16

        _ 1.4 Скин-эффект в пласкою геометрии..................26

    Глава 2. Математичні методи дослідження фізичних

              процессов........................................31

        _ 2.1 Типи завдань для звичайних диференційних

              уравнений........................................31

        _ 2.2 Завдання Коши.(Метод Рунге-Кутты 2-го порядка).....34

        _ 2.3 Метод Рунге-Кутты 4 порядка......................37

        _ 2.4 Стислі інформацію про функціях Бесселя..............42

        _ 2.5 Стислі інформацію про функціях Кельвина.............46

                              - 2 -

    Глава 3. Використання ЕОМ в навчальному процессе..............48

        _ 3.1 Роль ЕОМ у навчанні физики.......................48

        _ 3.2 Методи використання ЕОМ в обучении..............51

        _ 3.3 Моделювання фізичних процесів на ЭВМ........53

        _ 3.4 Короткий опис программ........................55

    Заключение.................................................56

    Приложения.................................................57

    Литература.................................................66

 ш2.0

                              - 3 -

                             2Введение

     _ 1Актуальность теми дипломної роботи

    Дипломна робота присвячена розробці демонстраційних прог-

рамм до застосування у процесі викладання фізики як і школах і

середньоспеціальних навчальних закладах, і у вищих за-

веденнях.

    Насиченість шкіл сучасної обчислювальної технікою ще

призводить до великих змін освіти, якщо вчитель під-

готовлен ні психологічно, ні професійно запровадження ЕОМ в

його життя.

    Нині нагромаджено великий політичний досвід застосування обчисли-

тельной техніки в фізичних дослідженнях, вироблені загальні ме-

тодические підходи рішення основних фізичних труднощів і можна

на констатацію факту, що склався новий предмет - обчислювальна

фізика, яка складовою сучасної фізики поруч із про-

щей фізикою і теоретичної фізикою і у стандарт образова-

ния по фізики.

    Основний метод дослідження обчислювальної фізики є

комп'ютерний експеримент, теоретичної базою якого є мало-

тематичне моделювання, а експериментальної базою - ЕОМ.

    Комп'ютерне моделювання інтегрує такі предмети, як

теоретична фізика, чисельний аналіз політики та програмування.

    Сьогодні у процесі викладання фізики дуже мно-

гие важливі явища й досліди неможливо знайти реалізовані як де-

монстраций з їх складності, які пояснення жадає від препо-

давателя великих "художніх можливостей". Саме тому

                              - 4 -

з'явилася тенденція створення комп'ютерних програм для моделиро-

вания цих процесів [1-7]. Тепер викладач, заздалегідь по-

добравши вихідні дані, може у процесі пояснення демонструвати

всіх можливих варіанти розвитку процесу витрачаючи масу вре-

мени на прийнятне зображення установки, самого експерименту,

супутніх графіків.

    З іншого боку, таких програм можуть бути і 2 0 використані

лабораторному практикумі з додатковими завданнями різного уров-

ня складності, а поєднанні з прилагаемыми описами й у

самостійного вивчення матеріалу.

     _ 1Целями дипломної роботи були

    - дослідження моделируемых процесів щодо отримання

кінцевих аналітичних рішень, придатних до створення з їхньої ос-

нове демонстраційних програм, а разі їх відсутності построе-

ние алгоритмів рішення з урахуванням про чисельні методів;

    - створення демонстраційних програм з урахуванням отриманих ре-

шений;

    - створення лабораторних робіт з урахуванням розроблених прог-

рамм й низки різнорівневих завдань до них;

    - апробація створених лабораторних робіт 2 0на 2 0 фізичному фа-

культете ТГПУ їм. Л. М. Толстого знає методик викладання

фізики;

     _ 1Научная новизна результатів дипломної роботи

    Діяльність вперше:

    - Створено демонстраційні програми для моделювання: про-

цессов в електричному коливальному контурі, досвіду Милликена,

                              - 5 -

скин-эффекта;

    - Для скин-эффекта отримано рішення, у вигляді комбінації функцій

Кельвіна;

    - Показана роль фазового додаткового доданка у вирішенні

для скин-эффекта;

    - Показано, що у електричному коливальному контурі на гра-

фике залежності енергії від часу існують плато, соответс-

твующее нульового току і проведена аналогія з механічними коле-

баниями;

     _ 1Научная і практична цінність

    Діяльність проведено теоретичний аналіз досліджуваних процесів

і створено цілу низку моделюючих програм.

    Як теоретичні результати, і комп'ютерні програми

дипломної роботи можна використовувати у процесі викладання

фізики у різних навчальних закладах і за самостійному изу-

чении цього матеріалу.

     _ 1Вклад автора

    У працях, результати яких виносяться право на захист і виконано-

ных що з науковим керівником, автором внесений належний

внесок у постановку завдань, вибір методів дослідження, теоретичес-

київ аналіз, вибір методів реалізації та інтерпретування результатів.

     _ 1Реализация результатів роботи

    Отримані внаслідок теоретичного аналізу аналітичні

рішення було реалізовані автором як демонстраційних програм

для машин класу IBM PC/AT і сумісних, працюючих під управле-

                              - 6 -

нием:

       - MS-DOC версії 5.0 і всіх подальших;

       - MS-WINDOWS версій 3.1 і 3.11 (RUS).

    Програми реалізовані з допомогою компіляторів:

       - Turbo Pascal 6.0;

       - Turbo Pascal 7.0;

    і за використанні графічних пакетів:

       - BGI (Borland International)

       - Дизайнер.

       Демонстраційні програми використовують у курсі преподава-

ния фізики на фізичному факультеті ТГПУ їм. Л.Н.Толстого і може

бути використані інших навчальних закладах.

     _ 1Апробация і відстежуючи публікації . 0

    Основні результати доповідалися було опубліковано у тезах док-

ладів 3 Всеросійського (з участю країн СНД) наради-семінару

"Застосування коштів обчислювальної техніки в процесі", вид-во

УГТУ, Ульянівськ 1995 р. [23]

    Матеріали роботи доповідалися і обговорювалося також на студен-

ческих наукових конференціях в ТГПУ [24].

     _ 1Краткое утримання і структура

    Структура. Дипломна робота складається з запровадження, трьох глав,

докладання, укладання, містить 55 сторінок машинопису,

12 малюнків, список цитованою літератури включає 24 наименова-

ния.

    У _Запровадження . обгрунтовується актуальність роботи, формулюється

її мета, викладається короткий зміст роботи з главам і пере-

                              - 7 -

числяются результати, є новими. З іншого боку говориться про

реалізації і апробації зробленого.

     _Глава 1 . дипломної роботи присвячена теоретичного исследова-

нию моделируемых процесів.

     _Глава 2 . присвячена опису математичних методів, необходи-

мых для теоретичного дослідження та моделювання.

    У _ Главі 3 . розглядаються методичні питання, що стосуються

як застосування ЕОМ в процесі загалом, і конкретно

застосування розроблених програм.

     _Укладання . присвячено підбиття підсумків зробленого.

    У _ Додатку . наводяться необхідні схеми, малюнки та графіки.

 ш2.0

                              - 8 -

                              _ 2Глава 1

              1Физические основи досліджуваних процесів

     1_ 0 11.1 0 1Электрический коливальний контур.

    Розглянемо електричний коливальний контур, який складається, в

загальному разі, з конденсатора З, котушки індуктивності L і сопро-

тивления навантаження R (див. рис. 1). Процеси які у такий

системі описуються диференційним рівнянням виду:

 Ф-

 ш1.0

                    d 52 0q 7 0 dq