Основные законы электростатики и постоянного тока: Методические указания и контрольные задания к контрольной работе № 3 по физике. Часть 1

Страницы работы

Содержание работы

МетодиЧеские указаниЯ

1. Делайте чертеж к каждой задаче. Даже если Вам кажется, что и без чертежа все ясно, даже если его нет в условии задачи. Практика показывает, что чертеж стимулирует движение мыслей, помогает уяснить физическую сущность процессов, позволяет разглядеть нюансы, плохо воспринимаемые “на слух”.

2. На чертеже нанесите все обозначения, используемые в процессе решения, как данные в условии задачи, так и введенные Вами. Особенно важно обозначить все углы, векторы и их проекции, на которые приходиться ссылаться в решении.

3. Укажите фундаментальные формулы и законы, которые Вы используете в решении, напишите их названия. Расшифруйте смысл буквенных обозначений.

Например:

По определению: потенциал  , где Wп – потенциальная энергия; q – заряд.

Запишем закон Ома для участка ABC цепи: UAB +UBC =RI , где UAB и UBC – напряжения между точками A и B, B и C соответственно (при этом предполагается, что указанные точки, а также величины R и I обозначены на чертеже).

4. Решайте задачу в общем виде, т.е. выразите требуемые в условии величины в алгебраическом виде через заданные в условии или являющиеся табличными. При этом должны быть выведены все формулы, не являющиеся фундаментальными, даже если они взяты из книг. Численное вычисление промежуточных величин следует производить только в исключительных случаях.

5. Проверьте Ваш ответ в предельных случаях, когда результат заранее очевиден.

Например:

Из симметрии электрической схемы в примере 7 еще до решения ясно, что при выполнении условия R1=R2=R4=R5 сила тока I через сопротивление R3 должна быть равна нулю, что и видно из приведенного решения.

6. Выразите все входящие в окончательную формулу величины в единицах СИ и произведите арифметические вычисления. Значения всех чисел в данной контрольной работе считать известными с точностью до трех значащих цифр. С такой же точностью (если это не оговорено особо) должен быть получен и Ваш результат.

7. Выполните проверку размерности результата, для чего произведите необходимые действия с размерностями величин, входящими в правую часть рабочей формулы.

Например, выполним проверку размерности закона Кулона (1). Поскольку величины 4, p и e – безразмерны, то:

где квадратными скобками обозначены единицы измерения соответствующих величин. Выражения для кулона, фарады и т.п. через основные единицы системы СИ берутся из рекомендованных Вам пособий и справочной литературы.

8. Оцените, если сможете, правдоподобность численного ответа. Например, катет не должен превышать гипотенузы, заряд не может быть меньше заряда электрона, а скорость – больше скорости света в вакууме и т.д.

Список литературы

Основная

1. Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука (любой год издания, начиная с  1977).Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика.

2. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. – М.: Наука, 1985.

Дополнительная

3. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1995, 1990, 1985.

4. Иродов И.Е. Основные законы электромагнетизма. – М.: Высшая школа, 1991, 1983.

5. Калашников С.Г. Электричество. – М.: Наука, 1985, 1979, 1977.

6. Фейнман Р.П., Лейтон Р.Б., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. – М.: Мир, 1977, 1966. –Вып. 5. Электричество и магнетизм.

Вопросы, выносимые на экзамен по разделу “Основные законы электростатики

 и постоЯнного тока”

1. Электрическое поле. Напряженность электрического поля и     ее физический смысл. Принцип суперпозиции полей.

2. Силовые линии электростатического поля. Поток вектора. Теорема Гаусса.

3. Примеры применения теоремы Гаусса для расчета полей.

4. Работа сил электростатического поля по перемещению заряда. Потенциал. Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом. Потенциальный характер электростатического поля.

5. Проводники в электрическом поле. Электроемкость проводников.

6. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электрического поля. Плотность энергии электрического поля.

7. Электрический диполь. Электрический момент диполя. Поведение диполя в электрическом поле.

8. Поляризация диэлектриков. Виды поляризации. Вектор поляризации.

9. Электрическое поле в веществе. Вектор электрического смещения.

10. Электрический ток, сила тока, плотность тока. Законы постоянного тока.

11. Законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.

Содержание контрольной работы  № 3

Студентам предлагается решить семь задач на следующие темы:

1. Закон Кулона. Напряженность и потенциал электрического поля, создаваемого точечными зарядами (задачи 300–309).

2. Теорема Гаусса. Напряженность и потенциал электрического поля, создаваемого непрерывными распределениями зарядов (задачи 310–319).

3. Проводники в электростатическом поле. Электроемкость. Конденсаторы (задачи 320–329).

4. Диэлектрики в электростатическом поле (задачи 330–339).

5. Плотность энергии электрического поля. Энергия заряженного  конденсатора (задачи 340–349).

6. Ток. Плотность тока. Закон Ома. Закон Джоуля-Ленца (задачи 350–359).

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Физика
Тип:
Методические указания и пособия
Размер файла:
165 Kb
Скачали:
0