Физика- интеллект образующая дисциплина Тема: Методы подготовки к ЕГЭ (Алгоритмический подход, при обучении решению задач по физике) Саркисян А.В. Преподаватель физики лицея 144 г. Санкт-Петербург.

Физика-какая наука? Точная Фундаментальная Теоретическая Экспериментальная Интересная Трудная Современная Древняя Главная Академическая

Физика ХХI века Интеллект образующая дисциплина!!!

Практикум абитуриента Учебные задачи Анализ условия Алгоритм решения( физические модели, законы, математический аппарат) Решение(грамотное, рациональное, аккуратное) Ответ(в каких единицах, до какой точности) Заполнение бланка ответов.

Задача Шарик массой 5 г и зарядом 2 мКл подвешен на нити длиной 1 м в горизонтальном электрическом поле с напряженностью 20 В/м. Шарик сначала удерживают в нижнем положении, а затем отпускают. Найдите натяжение нити в тот момент, когда шарик поднимается на 20 см выше начального положения.

Дано: m = 5г=5 ·10 -3 кг q = 2 мКл=2·10 -3 Кл L = 1 м Е = 20 В/м h = 20 см = 0,2 м g = 10 м/с V 0 = 0 м/с T(h)-? 2

По алгоритму: - рисунок (эскиз) - система отсчета ( координатная система) - направление движения, ускорения - все силы, действующие на тело - нулевой уровень для потенциальной энергии - II закон Ньютона в векторной форме( в проекциях, в скалярах) - закон сохранения энергии Анализ условия задачи

При решении задач, связанных с графическим изображением электрического поля, следует повторять свойства силовых линий.

Вектор напряженности электрического поля Е: 1.E=F/q – напряжённость электростатического поля 2. E=Kq/r² - напряжённость поля точечного заряда и шара (r>r ш ) 3. E=q/2S Ɛ 0 – напряжённость поля бесконечно заряженной плоскости ( Ɛ 0 – электрическая постоянная) 4. всегда направлен в сторону уменьшения потенциала. 5.Всегда направлен по касательной в каждой точке.. ɥ1ɥ1 ɥ2ɥ2 E F=q·E.

Свойства силовых линий: -Начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных зарядах. - Не пересекаются. -Под действием электрического поля положительный заряд получает ускорение в направлении линий поля, а отрицательный в противоположном направлении.

mg T E T F эл d «0» α x α 1 2 L-h= L· cos cos = 1-h/L cos = 0,8 sin = 0,6 L α α α α h

Как только отпускают тело, гравитационное и электрическое поля совершают работу по перемещению тела, в результате которой : изменяется кинетическая энергия тела. тело приобретает скорость (направленную по касательной по направлению движения) центростремительное ускорение a=v 2 /L

A(F тяж )= -mgh A(F электр )=qEd При перемещении заряда в электрическом поле из одной точки в другую, работа электрического поля не зависит от формы траектории. Гравитационное и электрическое поля являются потенциальными (работа по любой замкнутой траектории равна нулю).

Проекции сил mgcоsα mg Fэл Fэлsinα α 90-α х Т

Решение Система отсчета связана с Землей. 2-ой закон Ньютона в векторной форме: ma =F ma=Τ-mgcosα-qEsinα, где а = v²/L Т=mv² ̸ L+mgcosα +qEsinα

Теорема о кинетической энергии: А=ΔΕк mv² ̸ 2- 0 = A(грав.) + А(электр.) А(грав.)=-mgh А(электр.)=qEd, где d=L sinα Т=2qELsinα-2mgh+mgcosα +qEsinα Т=3qЕ sinα-mg(2h-cosα) Т=92·10ˉ³H

Решение: Система отсчета связана с Землей. 2-ой закон Ньютона в векторной форме: ma =F ma=Τ-mgcosα-qEsinα, где а = v²/L Т=mv² ̸ L+mgcosα +qEsinα Теорема о кинетической энергии: А=ΔΕ mv² ̸ 2- 0 = A(грав.) + А(электр.) А(грав.)=-mgh А(электр.)=qEd, где d=L sinα Т=2qELsinα-2mgh+mgcosα +qEsinα Т=3qЕ sinα-mg(2h-cosα) Т=92·10ˉ³H

Домашнее задание Возле поверхности шара радиусом 6 см равномерно заряженного зарядом 4 нКл, находится частица массой 30 мг и зарядом 2 нКл. Частицу освобождают. Найдите скорость частицы в тот момент, когда она удалится от поверхности шара на расстояние равное его радиусу. Ответ: 20 см/с