Потенциал поля в данной точке пространства равен работе, которую совершают электрические силы при удалении единичного положительного заряда из данной точки в бесконечность.
|
Потенциал φ∞ поля точечного заряда Q на расстоянии r от него относительно бесконечно удаленной точки вычисляется следующим образом:
|
Как следует из теоремы Гаусса, эта же формула выражает потенциал поля однородно заряженного шара (или сферы) при r ≥ R, где R – радиус шара.
Для наглядного представления электростатическое поля наряду с силовыми линиями используют эквипотенциальные поверхности.
Поверхность, во всех точках которой потенциал электрического поля имеет одинаковые значения, называется эквипотенциальной поверхностью или поверхностью равного потенциала.
Силовые линии электростатическое поля всегда перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям.
Эквипотенциальные поверхности кулоновского поля точечного заряда – концентрические сферы. На рис. 1.4.3 представлены картины силовых линий и эквипотенциальных поверхностей некоторых простых электростатических полей.
|
| Рисунок 1.4.3. Эквипотенциальные поверхности (синие линии) и силовые линии (красные линии) простых электрических полей: a – точечный заряд; b – электрический диполь; c – два равных положительных заряда |
В случае однородного поля эквипотенциальные поверхности представляют собой систему параллельных плоскостей.
Если пробный заряд q совершил малое перемещение 
вдоль силовой линии из точки (1) в точку (2), то можно записать:
| ΔA12 = qEΔl = q(φ1 – φ2) = – qΔφ, |
где Δφ = φ1 – φ2 – изменение потенциала. Отсюда следует
|
|
|
|
Это соотношение в скалярной форме выражает связь между напряженностью поля и потенциалом. Здесь l – координата, отсчитываемая вдоль силовой линии.
Из принципа суперпозиции напряженностей полей, создаваемых электрическими зарядами, следует принцип суперпозиции для потенциалов:
| φ = φ1 + φ2 + φ3 + ... |
Методика изучения основ кинематики.
Образовательные задачи изучения кинематики определяется тем, что при ее изучении учащиеся знакомятся с основанием первой изучаемой ими фундаментальной физической теории – классической механики. У них формируются представления о физической модели (материальной точке); основных характеристиках механического движения (путь, перемещение, скорость, ускорение), которые широко используются в других разделах курса физики; способах описания механического движения. При изучении кинематики осуществляется политехническое образование учащихся: у них формируются знания научных основ механизации производственных процессов. Важно также сформировать у учащихся представления о связи кинематического описания движения с реальными движениями, наблюдаемыми в окружающей жизни Воспитательные задачи изучения кинематики определяются, во-первых, тем вкладом, который вносит ее изучение в формирование у учащихся научного мировоззрения – диалектико-материалистического взгляда на природу и на процесс ее познания. Изучение кинематики должна решаться задача развития логического, теоретического, диалектического мышления учащихся, их творческого мышления. Этому способствует стройная логика классической механики в целом и кинематики, в частности, опора на общие научные методы познания.
|
|
|
Вопросы кинематики изучаются в основной и в средней (полной) школе. Существует несколько точек зрения на место механики, и в том числе кинематики, в курсе физики основной школы. Так, в соответствии с программой А.Е.Гуревича она изучается один раз в 9 классе, в соответствии с программой Л.С.Хижняковой - один раз в 8 классе. Большинство программ по физике, в частности программы А.В.Перышкина, Е.М.Гутник и Н.С.Пурышевой, Н.Е.Важеевской) предусматривает изучение механики дважды: в 7 и в 9 классах. Такой подход определяется тем, что при изучении кинематики формируются понятия, которые используются в других темах курса физики, поэтому они должны формироваться в самом начале изучения физики; с другой стороны, математическая подготовка семиклассников и восьмиклассников не позволяет в этих классах изучить механику достаточно глубоко на уровне, соответствующем требованиям стандарта, поэтому ее целесообразно изучать и в 9 классе с применением соответствующего математического аппарата. Кинематика в средней (полной) школе изучается в 10 классе. Основные понятия, изучаемые в теме: механическое движение, материальная точка, система отсчета, относительность механического движения, траектория, путь, перемещение, скорость, ускорение.
|
|
|
Одна из особенностей изучения кинематики связана с принятым способом описания механического движения. К ним относятся: естественный или траекторный (описание движения с использованием траектории движения и пройденного пути), координатно-векторный (описание движения с помощью векторных характеристик: перемещения, скорости и ускорения и их проекций на координатные оси) и векторный (описание движения с помощью радиус-вектора 
и его изменения со временем). В седьмом классе используется первый способ описания движения, в девятом – второй, в десятом – второй или третий в зависимости от уровня обучения (анализируется каждый из способов описания движения). Следующая особенность изучения кинематики связана с тем, что у учащихся формируется понятие об относительности движения, которое затем используется в других разделах курса физики. Это понятие формируется постепенно, в седьмом классе вводится понятие тела отсчета, а в девятом – системы отсчета. Третья особенность – использование эксперимента в изучении механики: он используется как основа изучения кинематики, так для подтверждения справедливости изучаемых закономерностей. Особую группу составляют фундаментальные опыты, связанные с изучением движения падающих тел и колебания маятников.
|
|
|
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № _____
1. Конденсатор. Энергия электрического поля.
2. Электрический ток. Сила тока. Электродвижущая сила. Напряжение.
3. Методика изучения законов Ньютона.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 287; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!