Задачи по теме «Электростатика»
Цель урока: продолжить формирование умения применять закон сохранения заряда, закон Кулона, законы механики при расчете параметров системы заряженных тел, находящихся в равновесии.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом проведения беседы по вопросам
1. Исторические сведения об открытии закона Кулона. Сообщения учащихся.
2. Сформулируйте закон Кулона, запишите формулу закона.
3. Для каких зарядов применяется закон Кулона?
4. Каков модуль постоянной k? Каков ее физический смысл?
5. Оцените величину
6. Существует ли эталонное значение заряда? Каким образом вводится в системе единиц СИ единица заряда – 1 Кл?
7. Во сколько раз надо изменить расстояние между зарядами при увеличении одного из них в 4 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней? (увеличить в 2 раза)
8. От капли воды, обладающей электрическим зарядом 2е, отделилась маленькая капля с зарядом 3е. Каким стал электрический заряд оставшейся части капли? (- 5е)
Решение задач
1. Капля воды имеет массу 0,03г, сколько электронов содержится в ней?
Решение. Найдем число молекул в капле воды: N = m NA/M; N = 0,03·10-3·6,02·1023/18·10-3=1021
Число электронов равно: Nʹ= 10·N = 1022
2. С какой силой взаимодействовали бы 2 капли воды на расстоянии 1 км, если бы удалось передать одной из капель 1% всех электронов, содержащихся в другой в другой капле?
m=0,03г.
Решение. Заряд капли равен q = Nʹе 1%/100% = 16 (Кл)
F= k |q1| |q2|/r2 = k e2/r2; F= 2,3·106 (H)
На изолированной подставке расположен вертикально тонкий фарфоровый стержень, на который надет металлический полый меленький шарик А. После сообщения шарику заряда 20 нКл по стержню пустили падать другой такой же, не заряженный шарик В, масса которого 0,1 г. На каком расстоянии будет находиться шарик В от шарика А после соприкосновения? Трением пренебречь.
Fk
B После соприкосновения шариков первоначальный заряд q
равномерно распределится на оба шарика: qA = qB= q/2 = 10 (нКл)
mg
На шарик В после перераспределения зарядов будут действовать две
A
силы: сила тяжести mg ↓ и сила кулоновского отталкивания Fk, ↑↑↑↑ направленная вверх. Fk = m g ; k qA qB/r2 = mg; kq2/r2 = mg;
r2= kq2/mg; r= 6·10-3(м)
3. Заряды 90 нКл и 10 нКл расположены на расстоянии 4 см друг от друга. Где надо поместить третий заряд, чтобы силы, действующие на него со стороны других зарядов, были равны по модулю и противоположны по направлению?
+q1 +q +q2 F1=k |q1| |q2|/L12; F2= k|q1| |q2|/(r-L1)2
L1 L2 По условию задачи: F1= F2; k |q1| |q|/L12 =
r = k|q2| |q|/(r-L)2’; q1/L12= q2/(r-L)2;
√q1 /L1=√q2/r- L1; L1= √q1·r/√q1+ √q2 L1 = 3·10-2(м)
Подведем итоги урока
Домашнее задание: повт. § 89, упр. 16 № 4, 5, 6.
Related posts:
- Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона 1. Опыты с электрометром В опытах по электричеству часто используют электрометр (рис. 50.1). Понимание опытов с электрометром помогает при решении качественных задач. Металлическая стрелка электрометра может поворачиваться на металлической оси, проходящей сквозь металлический стержень, изолированный от корпуса. Ось проходит выше центра тяжести стрелки, поэтому, когда все части прибора не заряжены, стрелка расположена вертикально. На стержне […]...
- Напряженность электрического поля 1. Определение напряженности Как вы уже знаете из курса физики основной школы, электрическое взаимодействие заряженных тел осуществляется посредством электрического поля: каждое заряженное тело создает вокруг себя электрическое поле, которое действует на другие заряженные тела. Представление об электрическом поле ввел английский ученый Майкл Фарадей в первой половине 19-го века. Электрическое поле в данной точке пространства можно […]...
- Работа электрического поля. Разность потенциалов (напряжение) 1. Работа поля при перемещении заряда В этой главе мы рассматриваем электрическое поле, созданное покоящимися электрическими зарядами. Такое поле называют электростатическим. (В курсе физики 11-го класса мы рассмотрим также вихревое электрическое поле, которое порождается не электрическими зарядами, а изменяющимся магнитным полем. Для вихревого электрического поля нельзя ввести понятие разности потенциалов, которое рассматривается в этом параграфе.) […]...
- Задачи и упражнения по теме «Электрические явления» 1. Как заряжена гильза 1 (рис. 111, а), если гильза 2 заряжена положительно? 2. Как заряжена гильза 2 (рис. 111, б), если гильза 1 заряжена отрицательно? 3. При соединении поврежденных проводов монтер надевает резиновые перчатки. Зачем он это делает? 4. При наливании бензина корпус бензовоза при помощи металлического проводника соединяют с землей. Зачем это делают? […]...
- Электрические взаимодействия 1. Два знака электрических заряда Изучение электрических явлений началось в Древней Греции с наблюдения, которое и породило впоследствии слово электричество. Было замечено, что, если натереть янтарь шерстью, он начинает притягивать мелкие предметы — например, пушинки и перья. Янтарь по-гречески электрон, поэтому этот вид взаимодействия назвали электрическим. Сегодня любой может повторить этот знаменитый древнегреческий опыт даже […]...
- Электроскоп. Делимость электрического заряда Электрический заряд можно передать от одного тела к другому. Для этого нужно коснуться наэлектризованным телом другого тела, и тогда часть электрического заряда перейдет на него. На рисунке 8, а изображен прибор, с помощью которого можно выяснить, наэлектризовано ли тело. Он называется Электроскопом. В электроскопе через пластмассовую пробку, вставленную в металлическую оправу, пропущен металлический стержень, на […]...
- Объяснение электризации. Закон сохранения заряда Открытие электрона и строения атома позволило объяснить многие электрические явления. 1. Как происходит электризация тел при трении? Тела, состоящие из нейтральных частиц (атомов и молекул), в обычных условиях не обладают зарядом. Однако в процессе трения часть электронов, покинувших свои атомы, может перейти с одного тела на другое. Перемещения электронов при этом не превышают размеров межатомных […]...
- Неравномерное движение по окружности в вертикальной плоскости 1. Груз, подвешенный на нити и стержне Шарик массой m подвешен в точке O на нити длиной l (рис. 33.1). Отведем его на угол 90′ и отпустим без толчка. Шарик начнет двигаться по окружности. Обозначим скорость, с которой шарик проходит положение равновесия (рис. 33.2). ? 1. Используя рисунок 33.2, ответьте на вопросы: а) Какие силы […]...
- Электрический ток в различных средах 1. Электрический ток в полупроводниках Полупроводниками называют вещества, удельное сопротивление которых во много раз меньше, чем у диэлектриков, о намного больше, чем у металлов. Наиболее широко в качестве полупроводников используют кремний и германий. Главная особенность полупроводников — зависимость их дельного сопротивления от внешних условий (температуры, освещенности, электрического поля) и от наличия примесей. В 20-м веке […]...
- План-конспект урока по физике. Тема: Электрическое поле. Напряженность электрического поля Цель урока: познакомить учащихся с историей борьбы концепций близкодействия и действия на расстоянии; с недостатками теорий, ввести понятие напряженности электрического поля, формировать умение изображать электрические поля графическим способом; пользоваться принципом суперпозиции для расчета полей системы заряженных тел. Ход урока Проверка домашнего задания методом выполнения самостоятельной работы Вариант -1 1. Можно ли создать или уничтожить электрический […]...
- Контрольная работа по теме: «Электростатика» Цель урока: проконтролировать знания и умения учащихся, приобретенные при изучении данной темы. Ход урока Организационный момент Вариант – 1 (уровень — 1) 1. Два точечных электрических заряда q1= 4 нКл и q2= 10 нКл, удалены друг от друга на расстояние 10 см. С какой силой будут эти заряды взаимодействовать? 2. 2 Напряжение поля в точке […]...
- Электроемкость. Энергия электрического поля 1. Электроемкость В курсе физики основной школы вы уже познакомились с конденсатором — устройством, предназначенным для накопления электрических зарядов. Например, плоский конденсатор (рис. 54.1) состоит из двух параллельных пластин, расстояние между которыми намного меньше их размеров. Эти пластины называют обкладками конденсатора. Между обкладками конденсатора находится диэлектрик. Им может быть, например, воздух. Но чаще пространство межу […]...
- Применение закона Кулона и принципа суперпозиции полей 1. Равновесие зарядов Во многих задачах рассматривают равновесие небольших заряженных тел. На то, что их можно рассматривать как точечные заряди, указывают обычно такие слова в условии задачи: «небольшие тела», «шарики» (а не шары!), «бусинка» и т. д. Равновесие двух зарядов ? 1. Рассмотрим случай, когда шарики подвешены так, как показано на рисунке 55.1. Массы шариков […]...
- План-конспект урока по физике. Тема: Закон Кулона Цель урока: сообщение учащегося об истории открытия закона Кулона; сформулировать основной закон электростатики; формировать умение применять закон при решении качественных и вычислительных задач. Ход урока Проверка домашнего задания методом фронтального опроса 1. Какие явления природы изучает электродинамика? 2. Какие существуют виды электромагнитных сил? 3. Какие ученые внесли вклад в создание электродинамики? 4. Какие заряды считаются […]...
- Строение атома В 1897 г. было сделано открытие, позволившее объяснить большинство электрических явлений: английский ученый Дж. Дж. Томсон открыл частицу, являющуюся носителем элементарного заряда. Эту частицу назвали Электроном. Масса электрона оказалась почти в 2000 раз меньше массы самого легкого атома в природе — атома водорода. Заряд электрона отрицательный: Qэл = — e = -1,6-10-19 Кл. Этот заряд […]...
- Электризация тел и электрический заряд Слова «электричество» и «электрический ток» знакомы сейчас каждому человеку. Электрический ток используется на транспорте, в наших домах, на заводах, фабриках, в сельском хозяйстве и т. д. Но чтобы понять, что он собой представляет, надо ознакомиться сначала с большим кругом явлений, называемых электрическими. Некоторые из этих явлений были открыты еще в глубокой древности. Древнегреческий ученый Фалес […]...
- Задачи по электростатике Цель урока: развивать навыки решения задач на расчет напряженности точечного заряда, системы заряженных тел в вакууме и среде с диэлектрической проницаемостью ξ. Ход урока Проверка домашнего задания методом выполнения работы: «Кто быстрее?» На каждую первую парту выдается лист с вопросами по теме. По команде учителя на первый вопрос отвечает ученик, сидящий слева, затем ученик, сидящий […]...
- Проводники и диэлектрики в электрическом поле 1. Проводники в электрическом поле Напомним, что заряженные частицы, которые могут перемещаться в веществе, называют свободными зарядами. Если поместить проводник в электрическое поле, то находящиеся в нем свободные заряды придут в движение и в проводнике возникнет направленное движение зарядов, то есть электрический ток. Проводники потому так и называются, что они проводят электрический ток. Лучшие проводники […]...
- Закон Ома для участка цепи В курсе физики основной школы вы уже познакомились с определением электрического тока и основными действиями тока. Напомним, что электрическим тоном называют направленное движение электрически» зарядов. За направление электрического тока условно принимают направление движения положительно заряженных частиц. В металлах носителями заряда являются отрицательно заряженные электроны, и направление движения электронов противоположно направлению тока. На рисунке 57.1 электроны […]...
- План-конспект урока по физике. Тема: Потенциальная энергия заряженного тела в однородном электростатическом поле. Потенциал Цель урока: сформировать представления о потенциальности электростатического поля, установить независимость работы электростатических сил от формы траектории, ввести понятие потенциала, выяснить физический смысл разности потенциалов, вывести формулу для потенциала электростатического поля точечного заряда. Ход урока Проверка домашнего задания методом заполнения пропусков в тексте Неподвижные точечные заряды q1 и q2 взаимодействуют в вакууме с силой, которая по […]...
- Лабораторные работы по физике, 10 класс 1. Измерение ускорения тела при равноускоренном движении Цель работы: измерить ускорение шарика, скатывающегося по наклонному желобу. Оборудование: металлический желоб, стальной шарик, металлический цилиндр, измерительная лента, секундомер или часы с секундной стрелкой. (Для устойчивости к концам желоба можно приклеить кусочки ластика.) Описание работы Движение шарика, скатывающегося по желобу, можно приблизительно считать равноускоренным. При равноускоренном движении без […]...
- Импульс — значит толчок Загляните в словарь иностранных слов: «импульс» — от лат. impulsus — толчок, удар, побуждение». Эффект, производимый ударом, всегда вызывал удивление у человека. Почему тяжелый молот, положенный на кусок металла на наковальне, только прижимает его к опоре, а тот же молот ударом молотобойца плющит металл? А в чем секрет старого циркового трюка, когда сокрушительный удар молота […]...
- Повторно – обобщающий урок по теме «Электростатика» Цель урока: выяснить уровень теоретических знаний учащихся по теме: «Электростатика»; умений применять знания при решении задач в стандартных ситуациях. Ход урока Проверка домашнего задания методом выполнения тестовой работы 1. Капля воды с электрическим зарядом -q слилась с другой каплей, у которой заряд + q. Каким стал электрический заряд вновь образовавшейся капли? А) -2 q; Б) […]...
- Биография Шарля Огюстена де Кулона Шарль Огюстен де Кулон — физик, чьим именем назван закон взаимодействия электрических снарядов. Детство и юность Шарль Огюстен де Кулон родился в зажиточной семье в городе Ангулем, Франция. Его отец, Анри Кулон, происходил из известной семьи юристов, а его мать, Кэтрин Баже, была представительницей знатного рода. В детстве Кулон с семьей переехал в Париж, где […]...
- Движение заряженного тела в электрическом поле 1. Движение вдоль линий напряженности Рассмотрим сначала случай, когда действующей на тело силой тяжести можно пренебречь по сравнению с силой, которая действует на тело со стороны электрического поля. Это всегда имеет место, когда речь идет о движении заряженных микрочастиц, например электронов. Напомним, кстати, что электрон имеет отрицательный заряд, а протон — положительный. ? 1. Объясните, […]...
- Решение задач по теме «Электростатика» Цель урока: развивать навыки решения задач на использование понятий напряженности, потенциала, работы электрического поля по перемещению заряда; продолжить формировать умение мыслить, сравнивать, делать выводы, оформлять записи в тетрадях. Ход урока Проверка домашнего задания методом написания терминологического диктанта На доске записаны формулы, выражающие различные физические величины. Ученикам необходимо выбрать соответствующую формулу. F= k q1 q2/r2; U= […]...
- План-конспект урока по физике. Тема: Что такое электромагнитная волна Цель урока: сформировать представление об электромагнитной волне, как взаимодействии электрических и магнитных полей; сравнить электромагнитные волны с механическими волнами по ряду характеристик общих для двух типов волн. Ход урока 1. Анализ самостоятельной работы . 2. Изучение нового материала. А). Кроме механических волн существуют волны другой физической природы – это электромагнитные. Они имеют другую физическую природу, […]...
- План-конспект урока по физике. Тема: Электрический заряд. Закон сохранения заряда Цель урока: познакомить учащихся со значением, структурой и особенностями электродинамики как раздела физики, повторить основные понятия электростатики, углубляя и развивая, изученное ранее; рассмотреть роль статического электричества в производстве и быту; формировать умение объяснять электрические явления на основе знаний об электрическом заряде и законе сохранения заряда. Ход урока Анализ контрольной работы. Изучение нового материала Знакомство с […]...
- Сила тока Времена, когда ток обнаруживался с помощью личных ощущений ученых, пропускавших его через себя, давно миновали. Теперь для этого применяют специальные приборы, называемые амперметрами. Амперметр — это прибор, служащий для измерения силы тока. Что понимают под силой тока? Обратимся к рисунку 21, б. На нем выделено поперечное сечение проводника, через которое проходят заряженные частицы при наличии […]...
- Контрольная работа по теме: «Электрический ток в различных средах» Цель урока: выявить знания, умения, степень усвоения материала темы. Ход урока Организационный момент. Выполнение контрольной работы Вариант -1 (1-го уровня) № 1. Сколько электронов должно проходить за 1 секунду через поперечное сечение металлического проводника, чтобы сила тока была равна 1 А? Решение. Δq = e n V; n = q /e V; n = I […]...
- Применение уравнения теплового баланса 1. Первый закон термодинамики и уравнение теплового баланса До сих пор мы рассматривали первый закон термодинамики применительно к газам. Отличительной особенностью газа является то, что его объем может значительно изменяться. Поэтому согласно первому закону термодинамики переданное газу количество теплоты Q равно сумме совершенной газом работы и изменения его внутренней энергии: Q = ∆U + Aг. […]...
- Фотоэффект Цель урока: подвести учащихся к пониманию, трудностей с которыми столкнулась теория теплового излучения; как М. Планк нашел путь преодоления этих проблем; как при этом пришлось отказаться от взглядов классической физики на микромир и излучения. Ход урока 1. Анализ зачетной работы 2. Изучение нового материала 1. Вступление к квантовой физике. В начале 20 века в развитии […]...
- Строение атома. Опыты Резерфорда Цель урока: формировать понятие о количественной теории строения атома, которая позволила объяснить атомные спектры, открыть законы квантовой механики. Ход урока 1. Анализ контрольной работы. 2. Изучение нового материала Исследовав рассеяние α – частиц веществом Э. Резерфорд открыл атомное ядро. Модель атома Томсона. Дж. Томсон, открывший электрон, предложил и свою модель атома. Он полагал, что положительный […]...
- Действие магнитного поля на движущийся заряд Источником магнитного поля являются движущиеся заряды. Покоящиеся заряды магнитное поле не создают. Действует магнитное поле тоже только на движущиеся заряды, на покоящиеся заряды оно никакого действия не оказывает. Силу, с которой магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу, называют Силой Лоренца. В конце XIX в. нидерландский физик X. А. Лоренц установил, что эта сила всегда […]...
- Решение задач по электростатике Цель урока: формировать умения рассчитывать параметры заряженной частицы, движущейся в электрическом поле и находящейся в состоянии покоя. Ход урока Проверка домашнего задания методом фронтального опроса 1. Как называют систему проводников большой электроемкости? 2. Записать формулу электроемкости конденсатора. 3. Расскажите о способах зарядки конденсатора. 4. Какова единица измерения электроемкости в СИ? 5. Где локализованы заряды электрического […]...
- План-конспект урока по физике по теме: Первый закон Ньютона Ход урока 1. Анализ контрольной работы. 2. Изучение нового материала. Обсуждение вопросов: — Что изучает динамика? — Что называется инерцией? — Возможно ли в земных условиях движение тела без внешних воздействий? — Объясните опыты: А) Почему падает брусок, установленный на движущейся тележке при её резком торможении или при резком движении из состояния покоя? Б) Если […]...
- План-конспект урока по физике. Тема: Связь между напряженностью и разностью потенциалов Цель урока: вывести формулу связи между напряженностью электрического поля и разностью потенциалов, ввести понятие эквипотенциальных поверхностей, формировать умения применять полученные теоретические знания к решению качественных и расчетных задач. Ход урока Проверка домашнего задания методом фронтального опроса 1. Вывести формулу для работы по перемещению заряда в электрическом поле. 2. От чего зависит работа по перемещению заряда […]...
- Электрическая цепь Электрическая цепь и выключатели Электрический ток может возникнуть только в замкнутой электрической цепи. Электрическая цепь состоит как минимум из следующих составляющих: источника электрического тока, проводников и какого-нибудь электрического устройства. Источник тока всегда имеет два полюса — плюс и минус. Одним выключателем мы можем замыкать и размыкать электрическую цепь. Существуют различные виды механических выключателей. Например, кнопочный, […]...
- Краткое содержание повести М. А. Булгакова «Собачье сердце» Холодная вьюжная зима. В подворотне погибает от холода и голода пес, которому еще вдобавок обварил бок кипятком повар одной из московских столовых. Он скулит, воет и попутно размышляет о жизни. Страдает оттого, что сейчас не лето и нельзя полечиться травкой в Сокольниках, мучается потому, что никакой защиты у него нет, и в конце концов решает […]...
- Атомное ядро Итак, атом состоит из атомного ядра и обращающихся вокруг него электронов. А из чего состоит атомное ядро? В 1932 г. было установлено, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. Протон представляет собой положительно заряженную частицу с массой, которая в 1836 раз превышает массу электрона. Электрический заряд протона совпадает по модулю с зарядом электрона: Q […]...