Jeg gjorde det jeg kunne

• Jeg gjorde det jeg kunne

• la andre gjøre det bedre.

• I. Newton.

• . Formuler loven om universell gravitasjon og skriv ned en formel som uttrykker forholdet mellom mengder.

• 2. Studer den fysiske essensen av gravitasjonskonstanten.

• 3. Anvendelsesgrenser for loven om universell gravitasjon

• 4. Lær å løse problemer ved å bruke loven om universell gravitasjon.

Hva skjer hvis...?

• Hva skjer hvis...?

• Vi slapp bagasjen fra hendene...

• Vi kastet ballen opp...

• Vi kastet en pinne horisontalt...

M. Lomonosov

• M. Lomonosov

• Den engelske vitenskapsmannen Isaac Newton var den første som formulerte loven om universell gravitasjon

• - lang rekkevidde; - det er ingen barrierer for dem; - rettet langs en rett linje som forbinder kroppene; - like i størrelse; - motsatt i retning.

Formelen gjelder:

• Formelen gjelder:

• - hvis størrelsene på kroppene er ubetydelig små sammenlignet med avstanden mellom dem;

• - hvis begge legemer er homogene og har en sfærisk form;

Formelen gjelder:

• Formelen gjelder:

• - hvis en av de samvirkende legene er en ball, hvis størrelse og masse er betydelig større enn den andre kroppen

Oppgave nr. 1

• Oppgave nr. 1

• Regn ut kraften til universell tyngdekraft mellom to studenter som sitter ved samme skrivebord.

• Massene til elevene er 50 kilo, avstanden er en meter.

• Vi får en kraft lik 1,67*10 -7 N .

• Kraften er så ubetydelig at selv tråden ikke vil knekke.

• Med hvilken kraft blir tante Mashas geit tiltrukket av kålen i Baba Glashas hage hvis han beiter i en avstand på 10 meter fra henne? Vekten til geiten Grishka er 20 kg, og i år har kålen vokst seg stor og saftig, vekten er 5 kg.

• Hva er avstanden mellom kulene, som hver veier 100 kg, hvis de tiltrekkes av hverandre med en kraft på 0,01 N?

GITT: Løsning:

• GITT: Løsning:

• m1=m2 =100kgFra den universelle loven

• gravitasjon:

• F= 0,01N F= G*m1m2/ R2

• _____________ La oss uttrykke avstanden:

• R -? R = (G*m1m2/F) ½

• La oss regne ut:

• R = (6,67*10 -11Nm2/kg2 *100kg*100kg/0,01N)1/2

• R = 8,2*10-3 m

• Svar : R = 8,2*10-3 m

• To identiske kuler er plassert i en avstand på 0,1 m fra hverandre og tiltrekker seg med en kraft på 6,67 * 10 -15 N. Hva er massen til hver ball?

GITT: Løsning:

• GITT: Løsning:

• m1=m2 = mFra den universelle loven

• R=0,1 m gravitasjon:

• F= 6,67*10 -15N F= G*m1m2/ R2

• _____________ La oss uttrykke massen av kropper:

• m-? m= (F*R2/G) ½

• La oss regne ut:

• m= (6,67*10 -15 N *0,01m2/6,67*10 -11Nm2/kg2)1/2

• m = 0,001 kg

• Svar: m = 0,001 kg

• Oppdagelsen av loven om universell gravitasjon gjorde det mulig å forklare et bredt spekter av terrestriske og himmelske fenomener:

• bevegelse av kropper under påvirkning av gravitasjonskrefter nær jordens overflate;

• bevegelser av planetene i solsystemet og deres naturlige og kunstige satellitter;

• baner for kometer og meteorer;

• fenomenet flo og fjære;

• de mulige banene til himmellegemer ble forklart;

• sol- og måneformørkelser ble beregnet, masse og tetthet av planeter ble beregnet

La oss oppsummere:

• La oss oppsummere:

• Newton etablert

• Hva alle legemer i universet gjensidig tiltrekke hverandre.

• Den gjensidige tiltrekningen mellom alle kropper kalles universell gravitasjon - tyngdekraft.

§ 15, øvelse 15 (3; 5)

• § 15, øvelse 15 (3; 5)

Forklarende merknad

Kort i denne serien vil hjelpe elevene å bli bedre kjent med nye begreper innen elektrostatikk. I tillegg utvikles ferdigheter i problemløsning, omregning av måleenheter og beregninger ved hjelp av kalkulator.

Metodikk for arbeid med kort

Kortdesignene viser to metallkuler som bærer elektriske ladninger. Verdiene av disse kostnadene er angitt på kortene. For å finne størrelsen på ballene og avstanden mellom dem (deres senter), brukes et rutenett. Hvert kort angir lengden på siden av cellen i dette rutenettet. Massen til ballen som testladningen er plassert på i punkt B og størrelsen på denne ladningen er også angitt på kortene.

Etter å ha gjort studentene kjent med Coulombs lov, anbefales det å gjøre selvstendig arbeid med kort. De to første spørsmålene er foreslått. Avstander beregnes fra lengden på cellene på passende skala ved hjelp av Pythagoras teoremet.

Den andre gangen er det nyttig å bruke kortene etter å ha studert begrepet elektrisk feltstyrke. Tilbyr elevene spørsmål 3, 4,5. Elevene skal tegne plasseringen av alle ladningene i notatboken sin (linjet i en firkant) og tegne vektorene på den valgte skalaen Og og deres totale vektor. Det er interessant å be elevene tegne den omtrentlige plasseringen av strekklinjen som går gjennom punkt B.

Hvis du ønsker det kan du stille spørsmål 1-5 samtidig.

Spørsmål til kortene "Interaksjon mellom elektriske ladninger"

1. Hva er avstanden mellom midten av kulene?
2. Med hvilken kraft samhandler ladningene på kulene med hverandre?
3. Beregn feltstyrken ved punkt B skapt av hver ladning. Tegn plasseringen av ballene og testlading q i notatboken. På den valgte skalaen tegner du intensitetsvektorene skapt av hver ladning ved punkt B. Finn størrelsen og retningen til den totale intensitetsvektoren på dette punktet i feltet. Tegn den omtrentlige plasseringen av strekklinjen som går gjennom punkt B.
4. Hvilken kraft utøver det elektriske feltet på en testladning q plassert i punkt B?
5. Hvilken akselerasjon får et legeme med testladning q og masse m?
6. Bestem radiene til kulene etter skala og beregn potensialene deres.
7. Bestem de elektriske feltpotensialene i punktene B og C.
8. Hvor mye arbeid må ytre krefter gjøre for å flytte en prøveladning q fra punkt B til punkt C?

Eksempelløsning for kort nr. 8

1. Avstand mellom ballsentre:

10, r = 10 cm = 0,1 m

1. Modul for interaksjonskraft mellom ladninger q 1 og q 2:

1. Elektrisk feltstyrkemodul ved punkt B:

La oss skildre spenningsvektorene Og på tegningen i målestokk (se bilde)

La oss bygge spenningsvektorenRetningen er angitt på tegningen, og modulen beregnes:

La oss tegne en omtrentlig linje med elektrisk feltstyrke gjennom punkt B. Denne linjen skal være tangent til vektorens retningog er vinkelrett på overflaten av ballen som bærer ladningen q 2 .

1. Størrelsen på kraften som feltet virker på testladningen q i punkt B:

1. Akselerasjonsmodulen ved punkt B vil være:

1. Potensialer på baller som bærer ladninger q 1 og q 2:

1. Potensialer ved punkt B fra ladninger q 1 og q 2 vil være like mange ganger mindre enn potensialene på kulene som avstandene fra kulenes senter til dette punktet er større enn kulenes radier. I dette eksemplet, henholdsvis 8 og 6 ganger. Derfor er det totale potensialet ved punkt B lik:

Potensialet i punkt C fra de samme ladningene bestemmes ved først å finne avstandene fra kulene til dette punktet.

13,6 cm = 0,136 m

8,06 cm = 0,081 m

1. Arbeidet til ytre krefter som kreves for å flytte en testladning q fra punkt B til punkt C:

J

Eksempel på en programmert øvelse

Spørsmål:

1. Potensialet til en kule med ladning q 1, V
2. Potensialet til en kule med ladning q 2, V
3. Potensial ved punkt B, B
4. Potensial ved punkt C, B
5. Arbeid med å flytte ladning q fra punkt til punkt C, μJ

Svar på kort nr. 1, 3, 5, 7, 9

	4 500	22 500	7 200	2 200
	5 400	7 200		2 800
	18 000	9 000
	3 200	18 000
	22 500	3 600	2 000

Kode for bekreftelse:

№1 – 25 431

№3 – 23 512

№5 – 34 125

№7 – 51 243

№9 – 12 354

Svar på kort nr. 2, 4, 6, 8, 10

	9 000	54 000	12 000
	36 000	9 000		1 400
	36 000	18 000	1 700	8 200
	18 000	7 200	2 300	1 200
	27 000	45 000		2 300

Kode for bekreftelse:

№2 – 53 241

№4 – 42 513

№6 – 31 425

№8 – 25 134

№10 – 14 352

applikasjon

alternativ
ladning q 1, 10 -9 C	1,50	30,00	6,00	40,00	20,00	2000,00	50,00	40,00	5,00	50,00	40,00	500,00
ladning q 2, 10 -9 C	1,00	20,00	10,00	20,00	20,00	3000,00	50,00	50,00	8,00	40,00	30,00	300,00
ladning q, 10 -9 C	30,00	5,00	50,00	1,00	5,00	400,00	30,00	2,00	30,00	2,00	5,00	20,00
Vekt (kg	0,0020	0,0200	0,0001	0,0050	0,0020	0,0200	0,0050	0,0500	0,0100	0,0002	0,0002	0,0020
1. avstand mellom ladninger, m	0,05	0,10	0,10	0,20	0,08	10,00	0,16	0,10	0,20	9,90	0,50	0,80
2. interaksjonskraftmodul, 10-5 N	0,54	54,00	5,40	18,00	56,25	54,00	87,89	180,00	0,90	0,02	4,32	210,94
	8,00	42,00	15,00	14,00	72,00	0,75	45,00	56,00	0,88	1,50	2,00	18,00
	10,00	50,00	14,00	12,50	72,00	0,28	45,00	125,00	0,26	2,00	3,00	10,80
	12,81	65,30	20,52	18,77	86,40	0,80	72,00	136,97	0,70	3,00	3,61	23,50
4. modul for kraften som virker på ladningen, 10-5 N	38,43	32,65	102,59	1,88	43,20	32,00	216,00	27,39	2,10	0,60	1,80	47,00
5. ladeakselerasjonsmodul, 10-2 m/s 2	19,22	1,63	1025,90	0,38	21,60	1,60	43,20	0,55	0,21	3,00	9,01	23,50
1, kV	5,40	27,00	5,40	18,00	18,00	36,00	9,00	36,00	4,50	9,00	7,20	45,00
6. potensialet til en kule med ladning q 2, kV	3,60	18,00	9,00	9,00	18,00	54,00	9,00	45,00	7,20	7,20	5,40	27,00
7. potensial ved punkt B, kV	0,64	0,38	2,00	0,75	7,20	2,25	0,00	12,00	0,46	1,70	0,00	3,60
7. potensial i punkt C, kV	0,35	1,20	2,20	0,25	2,85	1,90	0,26	8,23	0,06	2,30	0,44	4,80
8. ytre krefters arbeid, 10-6 J	8,70	4,10	10,00	1,00	21,75	141,20	7,71	7,54	12,00	1,20	2,20	24,00

Samspill mellom elektriske ladninger

Figuren viser to ladede kuler og en prøveladning B. Størrelsen på ladningene og kroppens masse er oppgitt på kortet. Bruk disse dataene, fullfør oppgavene og svar på spørsmålene.

1 Hva er avstanden mellom midten av kulene?

2 Med hvilken kraft samhandler ladningene på kulene med hverandre?

3 Tegn plasseringen av kulene og testladningen q i notatboken, beregn og tegn de elektriske feltstyrkevektorene ved punkt B fra hver ladede kule på en valgt skala, finn størrelsen og retningen til den totale vektoren på dette punktet i felt.

4 Med hvilken kraft virker det elektriske feltet på en testladning plassert i punkt B?

5 Hvilken akselerasjon får et legeme med en testladning q på dette tidspunktet? (Kroppsvekt er angitt på kortet.)?

6 Bestem radiene til kulene ved hjelp av skalaen og beregn potensialene på kulene i kilovolt.

7 Regn ut de elektriske feltpotensialene i punktene B og C.

8 Hvor mye arbeid må ytre krefter gjøre for å flytte en prøveladning q fra punkt B til punkt C?

valg 1

Alternativ 2

Alternativ 3

Alternativ 4

Alternativ 5

Alternativ 6

Alternativ 7

Alternativ 8

Alternativ 9

Alternativ 10

1 Avstand mellom ballsentre:

2 Modulen til vekselvirkningskraften mellom ladninger q 1 og q 2:

3 Elektrisk feltstyrkemodul ved punkt B:

La oss skildre spenningsvektorene i tegningen i skala: siden av cellen er lik . La oss konstruere en spenningsvektor. Retningen er angitt på tegningen, og modulen beregnes:

4 Størrelsen på kraften som feltet virker på testladningen q i punkt B:

5 Akselerasjonsmodulen ved punkt B vil være:

La oss tegne en omtrentlig linje med elektrisk feltstyrke gjennom punkt B. Denne linjen skal være tangent til retningen til vektoren og vinkelrett på overflaten til ballen som bærer ladningen q 2. Siden testladningen q nærmer seg den negative ladningen q 2, vil kraften og akselerasjonen øke når ladningen q beveger seg.

6 Potensialer på kuler som bærer ladninger q 1 og q 2. I SI-enheter, bestemt av formelen: Hvor enheter SI, da

Kortet viser en parallell platekondensator. Tykkelsen er angitt. Formen på kondensatorplaten er vist i nærheten. Platedimensjonene er oppgitt i millimeter. Bruk dataene på kortet, fullfør oppgavene og svar på spørsmålene.

1 Beregn det aktive området til kondensatoren.

2 Beregn den elektriske kapasiteten til kondensatoren.

3 Hva er feltstyrken mellom platene til en kondensator?

4 Finn mengden ladning på kondensatorplaten.

5 Med hvilken kraft virker kondensatorfeltet på ladningen q 1, hvis verdi er angitt på kortet?

6 Hvilken elektrisk kapasitet i mikrofarader vil 100 av de samme kondensatorene som er koblet parallelt ha dersom avstanden mellom platene reduseres til 0,1 mm og det plasseres glimmer av samme tykkelse mellom dem. Den dielektriske konstanten til glimmer regnes som lik 6.