Методические рекомендации по решению задач на электростатику.

Методические рекомендации по решению задач.

1) Внимательно прочесть условия задачи, мысленно представляя ситуацию, описанную в ней. Очень часто ученики делают ошибки из-за того, что не вникли в условие задачи. Для примера рассмотрим простую задачу: Точечный заряд, равный 300 мкКл, переместился из одной точки в другую, потенциал в которой ниже на 0,5 В. Найдите работу, совершенную электрическим полем, предполагая, что это поле однородно.

2) Записать условие задачи в кратком форме (то есть, записать «дано»). Также, необходимо уметь извлекать данные из литературных выражений: например, в задаче следует предположить, что поле однородно, то есть, модуль, и направление вектора напряжённости остаются постоянными в каждой точке поля. И, конечно, необходимо указать в «дано» искомую величину.

3) Перевести значения всех физических величин в СИ. Иногда, в этом нет необходимости, но, тем не менее, все вычисления должны производиться с величинами, имеющими соответствующие единицы измерения.

4) Сделать рисунок, чертеж или схему. На рисунке показать все векторные величины. Почти в любой задаче имеет смысл начертить вспомогательный рисунок.

5) Выяснить, какими физическими законами можно описать данную задачу. Если в закон входят векторные величины, то надо записать уравнение, выражающее закон в векторном виде.

6) Выбрать направления координатных осей и записать векторные соотношения в проекциях на оси координат в виде скалярных уравнений.

7) Оценить количество неизвестных физических величин, вошедших в уравнения и составить столько же уравнений, которые образуют систему уравнений. Решить полученную систему уравнений и выразить искомую величину в общем виде.

8) Проверить правильность решения с помощью обозначений единиц физических величин.

9) Подставить в общее решение числовые значения физических величин и произвести вычисления.

10) Оценить реальность полученного результата и записать ответ в единицах СИ или в тех единицах, которые заданы в условии задачи.

11) Записать ответ, обязательно указав единицы измерения величины, записанной вами в ответе. Иногда, полезно проверить, есть ли другие способы решения данной задачи.

ДАНО q = 300 мкКл Dj = –5 В	СИ 3×10^–6 Кл	РЕШЕНИЕ
A = ?

Ответ: работа электрического поля составила 1,5 мкДж.

Основные формулы электростатики.

Формула	Описание формулы
	Сила взаимодействия двух точечных зарядов q₁ и q₂, находящихся на расстоянии r, где k = 9×10⁹ Н×м²/Кл² – коэффициент пропорциональности, e – диэлектрическая проницаемость среды.
	Напряжённость поля точечного заряда q на расстоянии r от заряда.
	Принцип суперпозиции полей, где E₁, E₂, E_n – напряженность поля, создаваемого соответственно зарядами q₁, q₂, q_n.
	Потенциал точечного заряда q, где А – работа электрического поля по переносу заряда.
	Разность потенциалов или электрическое напряжение между двумя точками.
	Работа электрического поля по переносу заряда.
	Электроёмкость конденсатора
	Электроёмкость плоского конденсатора
	Потенциальная энергия заряженного конденсатора
	Закон сохранения электрического заряда

Методические рекомендации по решению задач на электростатику.

1. Сделать схематический рисунок, обозначив на нём точечные заряды и силы, действующие на интересующий заряд. Также, при необходимости, обозначить линии напряжённости или эквипотенциальные поверхности, относящиеся к решению задачи.

2. Выбрать систему отсчёта (например, обозначить нулевой потенциал или нулевой энергетический уровень).

3. Составить на основании законов электростатики систему уравнений в векторном виде для всех интересующих зарядов (или полей). А затем в скалярной форме, спроецировав на координатные оси векторные уравнения.

4. Решить полученную систему уравнений относительно искомых величин в общем виде, убедиться в соответствии единиц измерения и произвести вычисления.

Два одинаковых шарика обладают зарядами 8 нКл и -4 нКл. Шарики приводят в соприкосновение и разводят на прежние места. Как изменилась сила взаимодействия этих зарядов (заряженных шариков)?

Дано:

;

Найти: ,

– кулоновская после взаимодействия шариков;

– кулоновская сила, которая была до соприкосновения шариков.

Решение

Переводим данные в систему СИ:

Система из двух шариков замкнутая, следовательно, сумма зарядов, входящих в эту систему, остаётся величиной постоянной (закон сохранения электрического заряда):

Так как шарики одинаковые, то при соприкосновении заряд перераспределится и заряды шариков будут одинаковыми ( ):

Запишем кулоновскую силу до взаимодействия зарядов (шариков):

Кулоновская сила после взаимодействия зарядов (шариков):

Отношение этих сил равно:

Ответ:

Домашнее задание:

1. Записать тему урока

2. Записать и разобрать задачи

3. Решить задачу:

Два шарика с массами m = 0,1 г каждый висят на двух нитях длиной l = 20 см каждая в одной точке. После того как шарики зарядили одинаковым зарядом, они разошлись так, что угол между нитями стал равен a = 60°. Определить заряд шариков.

Ответ:

Кл.

Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 62; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!