Тема урока: «Решение задач на закон Кулона, расчет напряженности и принцип суперпозиции полей»

10 класс

1.Тема урока: «Решение задач на закон Кулона, расчет напряженности и принцип суперпозиции полей»

Вопросы по материалу последних уроков:

Какой заряд называется точечным?
Сформулировать закон Кулона.
Что называется напряженностью электрического поля?
Как направлен вектор напряженности?

Зависит ли напряженность электрического поля от силы, действующей на заряд? От величины этого заряда?
От чего зависит напряженность? Как вычислить напряженность поля, создаваемого точечным зарядом?
Сформулируйте принцип суперпозиции полей.

Слайд №4

Сегодня мы научимся применять закон Кулона, а также пользуясь принципом суперпозиции полей, находить напряженность поля, создаваемого несколькими точечными зарядами. Для этого нам потребуются знания, полученные на уроках математики.

II. Решение задач

Переходим к решению задач на расчет напряженности электрического поля.

Задача 1. Заряды q₁ = 10 нКл и q₂= 20 нКл расположены в точках А и В. Найти напряженность поля в точках С и Д, если АС =10 см, СВ = ВД = 5 см.

Дано:

q₁ = 10 нКл = 10^-8Кл
q₂= 20 нКл = 2· 10^-8 Кл
АС = а =10 см = 10^-1м
С В = BD = b = 5 cм =5· 10^-2м
___________________
Е_C = ? Е_D = ?

В точке С: согласно принципу суперпозиции . Так как векторы направлены в противоположные стороны, надо из большего по абсолютной величине вычесть меньший, то есть Е_с= |Е₁- Е₂|

Напряженность, создаваемая зарядом q₁, Е₁= ; зарядом q₂ .

Расчет: Е₁ = ; Е₂ =

Е_С= 72000 Н/Кл – 9000 Н/Кл =63000 Н/Кл

В точке D: Проверка по слайду №6в презентации.

Вывод.При решении данной задачи мы применили принцип суперпозиции полей, воспользовавшись правилами сложения векторов, формулой напряженности поля точечного заряда, знанием того, как направлен вектор напряженности.

Задача2.Одноименные заряды по 0,1 мкКл каждый расположены на расстоянии 6 см друг от друга. Найти напряженность поля в точке, удаленной от каждого заряда на расстояние 5 см.

Дано:q =0,1 мкКл = 10^-7Кл
r = 6 см = 6·10^-2 м
а = 5 см = 5·10^-2 м
k = 9·10⁹ Н·м²/Кл²
________________
Е_рез.= ?

1) Из построения следует, что является диагональю ромба со стороной Е.

Е_рез= 2Е Cos .

3) Cos? найдем из : Cos = ;

4) Е_рез= 2· ·

5) Вычисления: Cos = ; Е_рез = 5,76·10⁵Н/Кл

Вывод. При решении данной задачи мы применили принцип суперпозиции полей, воспользовавшись правилами сложения векторов, соотношениями в прямоугольном треугольнике, формулой напряженности поля точечного заряда, знанием того, как направлен вектор напряженности.

Задача 3.Расстояние между двумя точечными зарядами q₁=8·10^-9Кл и q₂= -6·10^-9 Кл равно 5 см. Какова напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии 4 см от заряда q₁ и 3 см от заряда q₂?

Решение:

1) является диагональю параллелограмма Е =

2) ;

3) угол находим из треугольника АВС по теореме косинусов:

Cos =

Заметим, что в данной задаче треугольник АВС является прямоугольным ( 3² + 4² = 5²), Е является диагональю прямоугольника и может быть найдена по теореме Пифагора Е = , дальше сами…….

.Вывод.При решении данной задачи мы применили принцип суперпозиции полей, воспользовавшись правилами сложения векторов, теоремой косинуса, формулой напряженности поля точечного заряда, знанием того, как направлен вектор напряженности.

Попробуем вместе сформулировать, что общего во всех рассмотренных задачах:
Во всех задачах использовали принцип суперпозиции полей, знание о том, как направлен вектор напряженности электрического поля, формулу для нахождения напряженности поля точечного заряда.

IV. Домашнее задание: &88-91(изучить), выполнить А1(стр. 302)