Урок 94 Розв’язування задач (Урок)

10клас

Урок 94

Розв’язування задач

Мета уроку:

навчальна:

• закріпити знання за темою «Провідники та діелектрики в електричному полі»;
• продовжити формувати навички та вміння розв’язувати фізичні задачі, застосовуючи отримані знання;

розвивальна:

• розвивати уміння правильно розподіляти час;
• розвивати самостійність у навчанні та вміння самостійно застосовувати правила, закони;

виховна:

• виховання дисципліни, чесності, відповідальності;
• виховувати культуру запису розрахункових задач.

Тип уроку: урок застосування знань, умінь, навичок.

Наочність і обладнання: навчальна презентація, комп’ютер, підручник.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

• Що таке електричне поле?
• Що таке напруженість електричного поля?
• Якою формулою виражається напруженість електричного поля в даній точці?
• Якою величиною є напруженість - векторною або скалярною?
• В чому полягає принцип суперпозиції?
• Як обчислюється робота електричного поля з переміщення заряду?
• Що таке потенціал електричного поля?
• Що таке різниця потенціалів?
• За якою формулою обчислюється різниця потенціалів?
• Яка одиниця різниці потенціалів?
• Який зв’язок між напруженістю й різницею потенціалів?
• Що називають еквіпотенціальними поверхнями?

ІІІ. Розв’язування задач

Задача 1. З якою силою діє однорідне електричне поле напруженістю

2000 Н/Кл на заряд 5·10^-6 Кл?

Дано:                   Е=F/q₀

Е=2000Н/Кл       F=Е·q₀

q₀ = 5·10^-6Кл       F=5·10^-6Кл·2000Н/Кл=10·10^-3Н=10мН

F-?

Відповідь:10мН

Задача 2. На відстані 30 м від відокремленого точкового тіла потенціал його електричного поля дорівнює 3000 В. Визначити заряд цього тіла.

Дано:                       Потенціал поля точкового заряду: φ=kq/r

r=30м                       Звідси q = φr/k

φ= 3000В                 q = 3000В·30м / 9·10⁹Н·м²/Кл² = 10^-5Кл =10·10^-6Кл =10мкКл

k=9·10⁹Н·м²/Кл²

Знайти:

q-?

Відповідь: q=10мкКл

Задача 3. Яке значення електричного заряду тіла, якщо при його переміщенні на 10 см в однорідному електричному полі напруженістю 2·10³ Н/Кл вздовж силової лінії виконано роботу 4·10^-3 Дж?

Дано:                   Розв’язання:

d = 0,1м               А = qЕd

Е = 2·10³Н/Кл     q =А / Еd

А= 4·10^-3Дж        q = 4·10^-3Дж / (2·10³Н/Кл·0,1м) = 2·10^-5Кл = 20мкКл

Знайти:

q-?

Відповідь: q = 20мкКл

Задача 4. В однорідному полі напруженістю 60 кВ/м перемістили заряд 5 нКл. Переміщення дорівнює за модулем 20 см і утворює кут 60⁰ із напрямком силової лінії. Знайти роботу поля.

Дано:                 Розв’язання:

Е=60·10³В/м     А= qЕΔd  (1)

q=5·10^-9Кл         Δd=qℓcosα  (2)

ℓ =0,2м               Підставимо (2) в (1), отримаємо

α = 60⁰                 А = qЕ ℓcosα

Знайти:                А = 5·10^-9Кл·60·10³В/м·0,2м·cos60⁰= 60·10^-6·(1/2) =30·10^-6Дж =

 А-?                      = 30мкДж

Відповідь: А = 30мкДж

Задача 5. Знайти масу порошинки, що має заряд 5·10^-9 Кл, що знаходиться в рівновазі в однорідному електричному полі з напруженістю 6000Н/Кл, якщо силові лінії направлені вертикально вгору.

Дано:                      Розв’язання:

q = 5·10^-9 Кл           F_т = mg

E = 6000Н/Кл         F_ел = Еq

g = 9,8Н/кг              F_т = F_ел

k=9·10⁹Нм²/Кл²      mg = Еq

Знайти:                    m = Еq/g

m-?                          m =  6000Н/Кл·5·10^-9Кл / 9,8Н/кг =3·10^-6кг   

Відповідь:  m = 3·10^-6кг   

Задача 6. У електричне поле напруженістю 2·10² Н/Кл внесли заряд 10^-7 Кл. Яка сила діє на цей заряд?

Дано:                    Розв’язання:

Е=2∙10²Н/Кл          F = Еq

q=10^-7Кл                F = 2∙10²Н / Кл10^-7Кл = 2·10^-5Н               

Знайти:  

 F-?

 Відповідь:  F= 2·10^-5Н                       

Задача 7. У деякій точці поля на заряд 10^-7Кл діє сила 4·10^-3Н. Найдіть напруженість поля в цій точці і визначте заряд, що створює поле, якщо точка віддалена від нього на 0,3м.

Дано:                    Розв’язання:

F=4∙10^-3Н               Е = F/q₀

q₀=10^-7Кл.              Е = kq/R²

R=0,3м                   q =ЕR²/k

Знайти:                   Е=4∙10^-3Н/ 10^-7Кл = 4·10⁴Н/Кл    

 Е-? q-?                   q = 4·10⁴Н/Кл ·(0,3м)² /9·10⁹ Н·м²/Кл² = 4·10^-7Кл  

Відповідь: Е= 4·10⁴Н/Кл, q = 4·10^-7Кл    

Задача 8. Заряд ядра атома цинку рівний 4,8·10^-18Кл. Визначити потенціал електричного поля, створеного ядром атома цинку, на відстані 10нм.

Дано:                            Розв’язання:

q=4,8∙10^-18Кл              φ = kq/d

d=10нм=10·10^-9м        φ = 9·10⁹Н·м²/Кл²·4,8∙10^-18Кл / 10·10^-9м = 4,32В   

Знайти:

φ- ?

Відповідь: φ=4,32В 

ІV. Підсумок уроку.

Бесіда

• На уроці ми навчилися…
• Мені запам’яталось найбільше...
• Робота поля…
• Енергія електричного поля…
• Різниця потенціалів…
• Еквіпотенціальні поверхні…

V. Домашнє завдання

1. Повторити §42

2. Вправа 42 (3,5)