Факультативный курс «Практикум решения физических задач», 11 й класс. Базовый уровень. «Знать физику значит уметь решать задачи» icon

Факультативный курс «Практикум решения физических задач», 11 й класс. Базовый уровень. «Знать физику значит уметь решать задачи»


Смотрите также:
Тематическое планирование учебного материала по геометрии 8 класс (базовый уровень 2 часа в...
Элективный курс методы решения физических задач (11 класс, 32 часа)...
Элективный курс по решению физических задач. (физика 9 класс)...
Программа учебной дисциплины практикум решения физических задач (прфз) Для специальности...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Методика решения физических задач шифр дисциплины и...
Программа учебной дисциплины практикум решения физических задач (прфз) Для специальности 050201...
Факультативный курс методы решения физических задач. 10 класс Учитель: Т. П. Сердцева г...
Курс рассчитан на 17 часов в 9 классе...
Пояснительная записка к рабочей программе. Курс истории рассчитан на 68 часов...
Рабочая программа элективного курса по математике Решение текстовых задач 11 класс...
Рабочей программы учебной дисциплины в...
Курс по выбору для 11-го класса "Физическая задача" Гатилова А. П...



Загрузка...
скачать
А.Н. Долгушин

МОУ СОШ № 23 с углубленным изучением отдельных предметов

п. Белоозерский, Воскресенский район, Московская область.


Решение задач с использованием производной.


Факультативный курс «Практикум решения физических задач», 11 – й класс.

Базовый уровень.

«Знать физику – значит уметь решать задачи» Э. Ферми.


Постоянный электрический ток.

Пример задачи. Дана электрическая цепь, содержащая источник с ЭДС и внутренним сопротивлением r. К источнику подключено внешнее сопротивление R. При каком значении сопротивления R полезная мощность будет максимальной? Определить ее значение. [1].



Решение.

Аналитический способ:

  1. Полезная мощность: P=I2R, величина тока в цепи определяется с учетом закона Ома для полной цепи: I=E/(R+r). В итоге получаем выражение для полезной мощности: P=E2R/(R+r)2.

  2. Из последней формулы видно, что значение полезной мощности зависит от величины внешнего сопротивления, поэтому исследуем полученную зависимость, т.е. находим производную P’R=0 и приравниваем ее к нулю. После преобразований получаем, что при совпадении внешнего сопротивления с внутренним сопротивлением источника тока R=r, полезная мощность принимает максимальное значение: Pmax=E2/4r.

^ Графический способ:

  1. Известно, что полная мощность для замкнутой цепи, определяется суммой полезной мощности, выделяющейся на внешнем сопротивлении и потерей мощности, вызванной нагреванием источника тока: IE=Pп+I2r;

  2. С учетом последнего равенства, строим график Pп(I)=IE-I2r. Видно, что графиком является парабола, ветви которой направлены вниз. Если Pп(I)=0, то можно определить точки пересечения параболы с горизонтальной осью: IE-I2r=0, I=0 и I=E/r.



  1. В силу симметрии параболы, ее вершина, а следовательно и максимальное значение полезной мощности, приходится на значение силы тока, лежащее посередине между 0 и E/r, а именно I= E/2r, тогда Pmax=(E/2r)E-(E/2r)2r=E2/4r.

  2. Можно воспользоваться выражениями для координат вершины параболы:

Pп(I)=-I2r+IE, a=-r, b=E

xверш=-b/2a=E/2r, yверш=Pmax=(E/2r)E-(E/2r)2r=E2/4r.


Электромагнитные колебания.

Пример задачи. Емкость конденсатора, включенного в цепь переменного тока, равна 6 мкФ. Уравнение колебаний напряжения на конденсаторе имеет вид: U=50cos1000t, где все величины выражены в СИ. Найдите амплитуду силы тока. (ЕГЭ).

Решение.

  1. Заряд на обкладках конденсатора связан с его электроемкостью выражением: q=CU, поэтому с учетом условия задачи закон изменения заряда на обкладках конденсатора имеет вид: q=0,3.10-3cos1000t.

  2. Для того чтобы найти закон изменения величины электрического тока, достаточно найти производную: qt=-0,3sin1000t. Величина, стоящая перед знаком тригонометрической функции в уравнении изменяющейся величины, является ее амплитудным значением, поэтому Imax=0,3 А.



Используемая литература:

  1. Дмитриев С. Н., Васюков В. И., Струков Ю. А. Физика. Сборник задач для поступающих в вузы. – М.: Демиург-Арт, 2001. 5-е, доп. изд.




Скачать 23,76 Kb.
оставить комментарий
Дата27.09.2011
Размер23,76 Kb.
ТипРешение, 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