Урока: решение комплексных задач по теме «Электрическое поле» icon

Урока: решение комплексных задач по теме «Электрическое поле»


Смотрите также:
Элективный курс «Способы и методы решения задач»...
Электромагнитное поле и его влияние на здоровье человека...
Электромагнитное поле и его влияние на здоровье человека...
Лекция 12. Электромагнитное поле в веществе. Феноменологический подход к описанию поля...
Урок на тему: «Решение задач на растворы»...
Пояснительная записка обучающий модуль по алгебре для учащихся 11-х классов по теме «Функции»...
Пояснительная записка обучающий модуль по алгебре для учащихся 11-х классов по теме «Функции»...
Календарно-тематическое планирование (базовый уровень) по физике 8 класс...
Решение задач по теме: «Синус, косинус...
Лекция электромагнитные волны...
Учебно-методический комплекс дисциплина «физика» Направление подготовки дипломированного...
Задачи урока: Образовательные задачи: Закрепить знания обучающихся по теме: «Механика»...



Загрузка...
скачать
Тема урока: решение комплексных задач по теме «Электрическое поле» (Захарова Т.Ю. Урок по физике с компьютерной поддержкой //Информатика и образование. – 2002. – № 7. – С. 86-89.)

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний.

Цель урока: закрепление, обобщение и систематизация знаний по теме «Электрическое поле» на примере решения задачи, требующей

• анализа физической ситуации,

• понимания физической закономерности, характеризующей описанное явление,

• умения использовать материал, изученный в IX классе в разделе «Ки­нематика. Динамика».

Задачи урока:

образовательные:

• закрепление, обобщение и систематизация знаний, полученных при изучении темы «Электрическое поле» из курса физики X класса и темы «Кинематика. Динамика» из курса физики IX класса;

воспитательные:

• формирование системы взглядов на мир;

развивающие:

• развитие речи, мышления;

• совершенствование умственной деятельности: анализ, синтез, класси­фикация, способность наблюдать, делать выводы, выделять существен­ные признаки объектов, выдвигать гипотезы, проверять результаты.

Оборудование, материалы, программное обеспечение:

• компьютер следующей конфигурации: процессор Intel Pentium (или ана­логичный), оперативная память — 16 Мб, жесткий диск емкостью 40 Мб, четырехскоростной привод компакт-дисков, видеокарта с поддержкой разрешения 680x480 точек — 16-бит, 16-битовая звуковая карта;

• операционная система Windows 98/ME (NT/2000, XP);

• компакт-диск «Физика в картинках» («Физикон», 1993);

• видеопроектор, экран.

Домашнее задание: задача № 915 из книги: Степанова Г. Н. Сборник задач по физике. М.: Просвещение, 1997.

План урока:

1. Организационный момент. Объявление темы и цели урока – 1 мин.

2. Повторение пройденного материала по темам «Электрическое поле» (X класс) и «Кинематика. Динамика» (IX класс) – 7 мин.

3. Компьютерное моделирование и анализ физической ситуации движе­ния электрона между обкладками незаряженного и заряженного конденсато­ров — 10 мин.

4. Решение задачи – 20 мин.

5. Подведение итогов урока – 1 мин.

6. Домашнее задание – 1 мин.

Ход урока

1. Организационный момент. Объявление темы и цели урока

Учитель. Сегодняшний урок посвящен решению комплексных задач по теме «Электрическое поле». Цель урока — применить полученные ранее зна­ния для анализа физической ситуации и решения предложенной задачи.

^ 2. Повторение пройденного материала

Прежде чем приступить к решению задачи, давайте вспомним материал, изученный в темах «Кинематика. Динамика» и «Электрическое поле», и от­ветим на вопросы:

  • Что такое работа? Какие вы знаете единицы измерения работы?

  • Какие виды механической работы вам известны?

  • Каковы формулы для нахождения кинетической и потенциальной энергии?

  • В чем состоит теорема кинетической энергии?

  • Какова связь между работой и перемещением заряда в однородном элек­трическом поле?

^ 3. Компьютерное моделирование и анализ физической ситуации

Итак, мы с вами убедились в том, что на перемещение заряда в однород­ном электрическом поле влияет величина потенциала данного поля.

Давайте с помощью программы «Физика в картинках» смоделируем дан­ную ситуацию и рассмотрим траекторию движения заряда, находящегося между обкладками незаряженного и заряженного конденсаторов.

Введем необходимые исходные данные для первой ситуации — когда элек­трон движется в незаряженном конденсаторе:

Е = 0 В/м, Vх = 40 • 106 м/с, Vу = 0,6 • 106 м/с.

В этом случае электрон после влета в конденсатор продолжает двигаться между обкладками равномерно по инерции, поскольку никакие силы на него не действуют (действием силы тяжести можно пренебречь из-за ничтожно малой массы электрона).

Понаблюдаем на экране за движением электрона:



Теперь зададим исходные данные для второй ситуации — когда электрон движется в заряженном конденсаторе:

Е = 1500 В/м, Vx = 40 • 106 м/с, Vy = 0,6 • 106 м/с.

При влете электрона в заряженный конденсатор на него начинает дей­ствовать постоянная кулоновская сила, направленная в сторону положитель­ной обкладки конденсатора. Под действием этой силы электрон продолжает двигаться равномерно в направлении оси ОХ, одновременно начиная смещаться к положительной обкладке, двигаясь в этом направлении равноускоренно с ускорением а.

Проследим на экране за движением электрона:




^ 4. Решение задачи

Мы провели анализ некоторой физической ситуации. Она аналогична той, которая предлагается в задаче № 2 из программы «Физика в картинках». Прочитайте текст этой задачи на экране.

Задача.

Пусть компоненты начальной скорости электрона Vx = 40106 м/с, Vy = 0,6 106 м/с. Напряженность поля в конденсаторе Е = 1500 В/м. Рассчи­тайте время полета электрона через конденсатор (L = 0,3 м), смещение элект­рона по вертикали OY и направление скорости электрона после пролета кон­денсатора.

Решение.

Начинаем решение задачи с составления чертежа:



По существу, мы имеем задачу механики: нужно найти траекторию элек­трона в поле с кулоновской силой при заданных начальных условиях.

Решение:


Дано:

Vох = 40106 м/с

Vоу = 0,6106м/с

Е = 1500 В/м

L = 0,3 м

Выберем оси координат, совместив начало системы отсчета (0,0) с точкой влета электрона. Второй закон Ньютона имеет вид:

, где

Следовательно, = const.

Рассмотрим второй закон Ньютона в проекциях на оси:

ОХ: тах = 0 (так как вектор Е перпендикулярен оси ОХ и движение вдоль оси ОХ равномерное);

OY: тау = -еЕу. (1)

Для того чтобы найти tg , необходимо определить Vх и Vу в момент вылета электрона из конденсатора:

(2)

Уравнение скорости движения электрона имеет вид:

а в проекциях на оси:

ОХ: , ОУ: .

Подставим эти выражения в (2) и получим:

.

В этом выражении нам неизвестны ускорение электро­на в проекции на ось OY и время полета электрона в кон­денсаторе.

Ускорение электрона в проекции на ось OY можно найти из (1): .

Определим время полета электрона. Запишем закон дви­жения в проекции на оси координат:



Так как электрон за время t пролетел расстояние, рав­ное длине пластины, то х = L, значит, , у – координата точки, в которую сместился элект­рон после пролета в конденсаторе, т.е. у = у. Проведем вычисления:



Найти:

t, ,tg


5. Подведение итогов урока

Проверим полученные нами результаты, обратившись к информации, вы­веденной программой на экран:



Задача решена верно.

6. Домашнее задание

Дома требуется решить задачу № 915. Обратите внимание на то, что зада­ча домашнего задания аналогична разобранной на уроке.




Скачать 58,53 Kb.
оставить комментарий
Дата27.09.2011
Размер58,53 Kb.
ТипУрок, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх