Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 28
на тему: “Теорема Гауса”
Цілі
: Засвоєння та закріплення загальних відомостей про статичні електричні поля. Навчити розв’язувати задачі за допомогою використання теореми Гауса. Виховувати старанність, працелюбність. Тип заняття
: практичне Організація аудиторії Нагадування щойно вивчених тем Фронтальне опитування по них: · закон збереження заряду (в ізольованій системі сумарний заряд не змінюється
) · релят. інваріантність заряду · означення та зміст напруженості поля (сила, що діє на пробний заряд
) · що виражає емпіричний закон Кулона · принцип суперпозиції (наголошування на важливість векторних позначень
) · Розподіл зарядів ( · Потік вектора Е ( · теорема Гауса Потік вектора Е скрізь замкнуту поверхню дорівнює алгебраїчній сумі зарядів обмежених цією поверхнею, поділеної на Приклад
знаходження напруженості ел. поля нескінченно довгого тонкостінного циліндра У ході розв’язку треба наголошувати на причинах, за яких ми використовуємо теорему Гауса. Декілька раз підкреслювати, що поле має циліндричну симетрію. Розбиття задачі на два етапи: 1) Знаходження поля всередині циліндра ( 2) Знаходження поля зовні циліндра ( Вибираємо точку на відстані Приклад
Знайти поле двох паралельних площин заряджених рівномірно різноіменими зарядами з густинами s та - s. Розв’язок: (2) Зовні , легко побачити, що поле дорівнює нулю. Поля систем розподілених зарядів
. Постійне втручання в індивідуальну роботу студентів Слідкування за вірним напрямком ходу розв’язку Індивідуальна робота по розв’язку задач: № 3.08, 3.10, 3.11, 3.14 Задача Знайти поле нескінченного круглого циліндра, зарядженого рівномірно по поверхні, якщо подовжня густина - l. Розв‘язок: З точки зору симетрії поле має радіальний характер, так як вектор Е в кожній точці перпендикулярний до вісі циліндра, а модуль вектора напруженості залежить тільки від відстані r до вісі. Тоді замкнену поверхню треба обрати у формі коаксіального циліндру. В результаті по теоремі Гауса маю: (3) (4) Коли r<a - E=0. №3.08
Дано: q, R; E(0) - ? Для даного напівкільця маємо: (5) №3.10
Дано: q, R, -q; E(x) - ? x»R Повідомити студентів, що у цьому випадку треба буде застосувати формулу наближеного числення для малих (7) Користуючись розв’язком минулої задачі - формулою (6), згідно принципу суперпозиції полів, знаходимо: (8) (9) №3.11
Дано: R, q, Спираючись на отриманий на минулому занятті розв’язок задачі 3.9, та підставляючи його у формулу (10), отримаємо: (11) Постійне втручання в індивідуальну роботу студентів Слідкування за вірним напрямком ходу розв’язку Індивідуальна робота по розв’язку задач: № 3.21, 3.22, 3.24 на вибір студента. Невирішені в аудиторії завдання - додому №3.21
Напруженість електричного поля залежить тільки від Х та У як Розв’язок: З теореми Гауса: (12) (13) (14) №3.22 Куля радіусу R має додатній заряд, об‘ємна густина якого залежить тільки від відстані r до її центру як r = 1) Модуль напруженості електричного поля в середині та зовні кулі як функцію від r. 2) Максимальне значення модуля напруженості Розв’язок: a) По теоремі Гауса: У випадку r>R (15) У випадку r<R (16) б) (17) № 3.24
Простір заповнено зарядом з об‘ємною густиною Розв’язок: З теореми Гауса: (18) (19) Домашнє завдання № 3.16, 3.19, 3.22, 3.24 Надання ідейної думки до задачі №3.16: треба розбити сферу на кільця, що мають однакову напруженість поля. Література С.У. Гончаренко «Фізика 10» А.В. Кругликов, С.О. Подласов «Збірник вправ та задач для довузівської підготовки з фізики» И.Е. Иродов «Основные законы электромагнетизма» И.Е. Иродов «Задачи по общей физике» Справочник по физике для поступающих в ВУЗы под ред. Н.П. Калабухова Студент-практикант
: Філатов О.С.
|