|
|
Строка 3: |
Строка 3: |
| '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Физика и астрономия|Физика и астрономия]]>>[[Физика 11 класс|Физика 11 класс]]>> Примеры задач по физике 11 класс-4''' | | '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Физика и астрономия|Физика и астрономия]]>>[[Физика 11 класс|Физика 11 класс]]>> Примеры задач по физике 11 класс-4''' |
| | | |
- | | + | <br> |
| | | |
| <br> | | <br> |
| | | |
- | [[Image:7.02-22.jpg]] '''ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ'''<br><br>1. Максимальный заряд на обкладках конденсатора колебательного контура q<sub>m</sub> = 10<sup>-6</sup> Кл. Амплитудное значение силы тока и контуре I<sub>m</sub> = 10<sup>-3</sup> А. Определите период колебаний. (Потерями па нагревание проводников можно пренебречь.) | + | [[Image:7.02-22.jpg]] '''ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ'''<br><br>1. Максимальный заряд на обкладках [[Конденсатор_в_цепи_переменного_тока|конденсатора]] колебательного контура q<sub>m</sub> = 10<sup>-6</sup> Кл. Амплитудное значение силы тока и контуре I<sub>m</sub> = 10<sup>-3</sup> А. Определите период колебаний. (Потерями па нагревание проводников можно пренебречь.) |
| | | |
- | '''Решение.''' Амплитудные значения силы тока и заряда связаны соотношением:<br><br>[[Image:8.02-97.jpg]]<br> <br>2. Рамка площадью S = 3000 см<sup>2</sup> имеет N = 200 витков и вращается в однородном магнитном поле с индукцией В = 1,5 • 10<sup>- 2</sup> Тл. Максимальная ЭДС в рамке [[Image:7.02-16.jpg]]<sub>m</sub> = 1,5 В. Определите время одного оборота.<br><br>'''Решение.''' Магнитный поток, пронизывающий рамку, равен:<br><br>Ф = BSNcos [[Image:7.02-28.jpg]]t. <br><br>Согласно закону электромагнитной индукции:<br><br>е = - Ф' = BSN [[Image:7.02-28.jpg]]sin [[Image:7.02-28.jpg]] t. | + | '''Решение.''' Амплитудные значения силы тока и заряда связаны соотношением:<br><br>[[Image:8.02-97.jpg]]<br> <br>2. Рамка площадью S = 3000 см<sup>2</sup> имеет N = 200 витков и вращается в однородном магнитном поле с индукцией В = 1,5 • 10<sup>- 2</sup> Тл. Максимальная ЭДС в рамке [[Image:7.02-16.jpg]]<sub>m</sub> = 1,5 В. Определите время одного оборота.<br><br>'''Решение.''' Магнитный поток, пронизывающий рамку, равен:<br><br>Ф = BSNcos [[Image:7.02-28.jpg]]t. <br><br>Согласно закону электромагнитной индукции:<br><br>е = - Ф' = BSN [[Image:7.02-28.jpg]]sin [[Image:7.02-28.jpg]] t. |
| | | |
- | Амплитуда ЭДС индукции<br><br> [[Image:7.02-16.jpg]]<sub>m</sub> = BSN [[Image:7.02-28.jpg]].<br><br>Отсюда<br><br>[[Image:8.02-98.jpg]] | + | Амплитуда ЭДС [[Вектор_магнитной_индукции._Линии_магнитной_индукции|индукции]]<br><br> [[Image:7.02-16.jpg]]<sub>m</sub> = BSN [[Image:7.02-28.jpg]].<br><br>Отсюда<br><br>[[Image:8.02-98.jpg]] |
| | | |
- | <br>3. В цепь переменного тока с частотой v = 500 Гц включена катушка индуктивностью L = 10 мГн. Определите емкость конденсатора, который надо включить в эту цепь, чтобы наступил резонанс. | + | <br>3. В цепь переменного тока с частотой v = 500 Гц включена катушка индуктивностью L = 10 мГн. Определите емкость конденсатора, который надо включить в эту цепь, чтобы наступил резонанс. |
| | | |
| '''Решение.''' Электрическая цепь согласно условию задачи представляет собой колебательный контур. Резонанс в этой цепи наступит, когда частота переменного тока будет равна собственной частоте колебательного контура (v = v<sub>0</sub>). | | '''Решение.''' Электрическая цепь согласно условию задачи представляет собой колебательный контур. Резонанс в этой цепи наступит, когда частота переменного тока будет равна собственной частоте колебательного контура (v = v<sub>0</sub>). |
| | | |
- | <br>[[Image:8.02-99.jpg]]<br><br>[[Image:7.02-25.jpg]] '''УПРАЖНЕНИЕ 4'''<br> <br>1. После того как конденсатору колебательного контура был сообщен заряд q = 10<sup>-5</sup> Кл, в контуре возникли затухающие колебания. Какое количество теплоты выделится в контуре к тому времени, когда колебания в нем полностью затухнут? Емкость конденсатора С = 0,01 мкФ.<br><br>2. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 0,003 Гн и плоского конденсатора емкостью С = 13,4 пФ. Определите период свободных колебаний в контуре.<br><br>3. В каких пределах должна изменяться индуктивность катушки колебательного контура, чтобы частота колебаний изменялась от 400 до 500 Гц? Емкость конденсатора 10 мкФ.<br><br>4. Определите амплитуду ЭДС, наводимой в рамке, вращающейся в однородном магнитном поле, если частота вращения составляет 50 об/с, площадь рамки 100 см<sup>2</sup> и магнитная индукция 0,2 Тл.<br><br>5. Катушка индуктивностью L = 0,08 Гн присоединена к точнику переменного напряжения с частотой v = 1000 Гц. Действующее значение напряжения U = 100 В. Определите амплитуду силы тока I<sub>m</sub> в цепи.<br><br>'''КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ 4'''<br><br>1. При электромагнитных колебаниях происходят периодические изменения электрического заряда, силы тока и напряжения. Электромагнитные колебания подразделяются на свободные, затухающие, вынужденные и автоколебания.<br><br>2. Простейшей системой, в которой наблюдаются свободные электромагнитные колебания, является колебательный контур. Он состоит из проволочной катушки и конденсатора. Уравнение, описывающее электромагнитные колебания в контуре, имеет вид<br><br>[[Image:8.02-100.jpg]]<br> <br>где q - заряд конденсатора; q" — вторая производная заряда по времени; [[Image:8.02-101.jpg]]— квадрат циклической частоты колебаний, зависящей от индуктивности L и емкости С.<br><br>3. Решение уравнения, описывающего свободные электромагнитные колебания, выражается либо через косинус, либо через синус:<br><br>q = q<sub>m</sub> cos [[Image:7.02-20.jpg]] t или q = q<sub>m</sub> sin [[Image:7.02-20.jpg]] t.<br><br>4. Колебания, происходящие по закону косинуса или синуса, называются гармоническими. Максимальное значение заряда q<sub>m</sub> на обкладках конденсатора называется амплитудой колебаний заряда. Величина [[Image:7.02-20.jpg]] называется циклической частотой колебаний и выражается через число V колебаний в секунду: [[Image:7.02-20.jpg]] = 2[[Image:7.02-19.jpg]]v. Период колебаний выражается через циклическую частоту следующим образом:<br><br>[[Image:8.02-102.jpg]]<br><br>Величину, стоящую под знаком косинуса или синуса в решении для уравнения свободных колебаний, называют фазой колебаний. Фаза определяет состояние колебательной системы в данный момент времени при заданной амплитуде колебаний.<br><br>5. Из-за наличия у контура сопротивления колебания в нем с течением времени затухают.<br><br>6. Вынужденные колебания, т. е. переменный электрический ток, возникают в цепи под действием внешнего периодического напряжения. Между колебаниями напряжения и силы тока в общем случае наблюдается сдвиг фаз[[Image:7.02-29.jpg]].<br><br>7. Мощность в цепи переменного тока определяется действующими значениями силы тока и напряжения: Р = IU cos[[Image:7.02-29.jpg]].<br><br>8. При совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебательного контура наступает резонанс — резкое возрастание амплитуды силы тока при вынужденных колебаниях. Резонанс выражен отчетливо лишь при достаточно малом активном сопротивлении контура. | + | <br>[[Image:8.02-99.jpg]]<br><br>[[Image:7.02-25.jpg]] '''УПРАЖНЕНИЕ 4'''<br> <br>1. После того как конденсатору колебательного контура был сообщен заряд q = 10<sup>-5</sup> Кл, в контуре возникли затухающие [[График_гармонического_колебания|колебания]]. Какое количество теплоты выделится в контуре к тому времени, когда колебания в нем полностью затухнут? Емкость конденсатора С = 0,01 мкФ.<br><br>2. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 0,003 Гн и плоского конденсатора емкостью С = 13,4 пФ. Определите период свободных колебаний в контуре.<br><br>3. В каких пределах должна изменяться индуктивность катушки колебательного контура, чтобы частота колебаний изменялась от 400 до 500 Гц? Емкость конденсатора 10 мкФ.<br><br>4. Определите амплитуду ЭДС, наводимой в рамке, вращающейся в однородном магнитном поле, если частота вращения составляет 50 об/с, площадь рамки 100 см<sup>2</sup> и магнитная индукция 0,2 Тл.<br><br>5. Катушка индуктивностью L = 0,08 Гн присоединена к точнику переменного напряжения с частотой v = 1000 Гц. Действующее значение напряжения U = 100 В. Определите амплитуду силы тока I<sub>m</sub> в цепи.<br><br>'''КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ 4'''<br><br>1. При электромагнитных колебаниях происходят периодические изменения [[Единица_электрического_заряда|электрического заряда]], силы тока и напряжения. Электромагнитные колебания подразделяются на свободные, затухающие, вынужденные и автоколебания.<br><br>2. Простейшей системой, в которой наблюдаются свободные электромагнитные колебания, является колебательный контур. Он состоит из проволочной катушки и конденсатора. Уравнение, описывающее электромагнитные колебания в контуре, имеет вид<br><br>[[Image:8.02-100.jpg]]<br> <br>где q - заряд конденсатора; q" — вторая производная заряда по времени; [[Image:8.02-101.jpg]]— квадрат циклической частоты колебаний, зависящей от индуктивности L и емкости С.<br><br>3. Решение уравнения, описывающего свободные электромагнитные колебания, выражается либо через косинус, либо через синус:<br><br>q = q<sub>m</sub> cos [[Image:7.02-20.jpg]] t или q = q<sub>m</sub> sin [[Image:7.02-20.jpg]] t.<br><br>4. Колебания, происходящие по закону косинуса или синуса, называются гармоническими. Максимальное значение заряда q<sub>m</sub> на обкладках конденсатора называется амплитудой колебаний заряда. Величина [[Image:7.02-20.jpg]] называется циклической частотой колебаний и выражается через число V колебаний в секунду: [[Image:7.02-20.jpg]] = 2[[Image:7.02-19.jpg]]v. Период колебаний выражается через циклическую частоту следующим образом:<br><br>[[Image:8.02-102.jpg]]<br><br>Величину, стоящую под знаком косинуса или синуса в решении для уравнения свободных колебаний, называют фазой колебаний. Фаза определяет состояние колебательной системы в данный момент времени при заданной амплитуде колебаний.<br><br>5. Из-за наличия у контура сопротивления колебания в нем с течением времени затухают.<br><br>6. Вынужденные колебания, т. е. переменный [[Электрический_ток_в_вакууме|электрический ток]], возникают в цепи под действием внешнего периодического напряжения. Между колебаниями напряжения и силы тока в общем случае наблюдается сдвиг фаз[[Image:7.02-29.jpg]].<br><br>7. Мощность в цепи переменного тока определяется действующими значениями силы тока и напряжения: Р = IU cos[[Image:7.02-29.jpg]].<br><br>8. При совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебательного контура наступает резонанс — резкое возрастание амплитуды силы тока при вынужденных колебаниях. Резонанс выражен отчетливо лишь при достаточно малом активном сопротивлении контура. |
| | | |
- | Одиопременно с возрастанием силы тока при резонансе происходит резкое увеличение напряжения на конденсаторе и катушке. Явление электрического резонанса используется при радиосвязи.<br> <br>9. Автоколебания возбуждаются в колебательном контуре генератора на транзисторе за счет энергии источника постоянного напряжения. В генераторе используется транзистор, т. е. полупроводниковое устройство, состоя-щее из эмиттера, базы и коллектора и имеющее два р—n-перехода. Колебания тока в контуре вызывают колебания напряжения между эмиттером и базой, которые управляют силой тока в цепи колебательного контура (обратная связь). От источника напряжения в контур поступает энергия, компенсирующая потери энергии в контуре на резисторе.<br><br><br><br><br><br> | + | Одиопременно с возрастанием силы тока при резонансе происходит резкое увеличение напряжения на конденсаторе и катушке. Явление электрического резонанса используется при радиосвязи.<br> <br>9. Автоколебания возбуждаются в колебательном контуре генератора на транзисторе за счет энергии источника постоянного напряжения. В генераторе используется транзистор, т. е. полупроводниковое устройство, состоя-щее из эмиттера, базы и коллектора и имеющее два р—n-перехода. Колебания тока в контуре вызывают колебания напряжения между эмиттером и базой, которые управляют силой тока в цепи колебательного контура (обратная связь). От источника напряжения в контур поступает энергия, компенсирующая потери энергии в контуре на резисторе.<br><br><br><br><br><br> |
| | | |
- | <br> ''Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.'' | + | <br> ''Мякишев Г. Я., [[Физика_11_класс|Физика]]. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.'' |
| | | |
| <br> <sub>[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|онлайн]] библиотека с учебниками и книгами, планы конспектов уроков по физике, задания по физике 11 класса [[Физика и астрономия|скачать]]</sub> | | <br> <sub>[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|онлайн]] библиотека с учебниками и книгами, планы конспектов уроков по физике, задания по физике 11 класса [[Физика и астрономия|скачать]]</sub> |
Строка 41: |
Строка 41: |
| [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы | | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы |
| [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников | | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников |
- |
| + | |
| '''<u>Иллюстрации</u>''' | | '''<u>Иллюстрации</u>''' |
| <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' | | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' |
Строка 63: |
Строка 63: |
| [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке | | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке |
| [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми | | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми |
- |
| + | |
| '''<u>Только для учителей</u>''' | | '''<u>Только для учителей</u>''' |
| <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки ''' | | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки ''' |
Текущая версия на 13:29, 3 июля 2012
Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 11 класс>> Примеры задач по физике 11 класс-4
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
1. Максимальный заряд на обкладках конденсатора колебательного контура qm = 10-6 Кл. Амплитудное значение силы тока и контуре Im = 10-3 А. Определите период колебаний. (Потерями па нагревание проводников можно пренебречь.)
Решение. Амплитудные значения силы тока и заряда связаны соотношением:
2. Рамка площадью S = 3000 см2 имеет N = 200 витков и вращается в однородном магнитном поле с индукцией В = 1,5 • 10- 2 Тл. Максимальная ЭДС в рамке m = 1,5 В. Определите время одного оборота.
Решение. Магнитный поток, пронизывающий рамку, равен:
Ф = BSNcos t.
Согласно закону электромагнитной индукции:
е = - Ф' = BSN sin t.
Амплитуда ЭДС индукции
m = BSN .
Отсюда
3. В цепь переменного тока с частотой v = 500 Гц включена катушка индуктивностью L = 10 мГн. Определите емкость конденсатора, который надо включить в эту цепь, чтобы наступил резонанс.
Решение. Электрическая цепь согласно условию задачи представляет собой колебательный контур. Резонанс в этой цепи наступит, когда частота переменного тока будет равна собственной частоте колебательного контура (v = v0).
УПРАЖНЕНИЕ 4 1. После того как конденсатору колебательного контура был сообщен заряд q = 10-5 Кл, в контуре возникли затухающие колебания. Какое количество теплоты выделится в контуре к тому времени, когда колебания в нем полностью затухнут? Емкость конденсатора С = 0,01 мкФ.
2. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 0,003 Гн и плоского конденсатора емкостью С = 13,4 пФ. Определите период свободных колебаний в контуре.
3. В каких пределах должна изменяться индуктивность катушки колебательного контура, чтобы частота колебаний изменялась от 400 до 500 Гц? Емкость конденсатора 10 мкФ.
4. Определите амплитуду ЭДС, наводимой в рамке, вращающейся в однородном магнитном поле, если частота вращения составляет 50 об/с, площадь рамки 100 см2 и магнитная индукция 0,2 Тл.
5. Катушка индуктивностью L = 0,08 Гн присоединена к точнику переменного напряжения с частотой v = 1000 Гц. Действующее значение напряжения U = 100 В. Определите амплитуду силы тока Im в цепи.
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ 4
1. При электромагнитных колебаниях происходят периодические изменения электрического заряда, силы тока и напряжения. Электромагнитные колебания подразделяются на свободные, затухающие, вынужденные и автоколебания.
2. Простейшей системой, в которой наблюдаются свободные электромагнитные колебания, является колебательный контур. Он состоит из проволочной катушки и конденсатора. Уравнение, описывающее электромагнитные колебания в контуре, имеет вид
где q - заряд конденсатора; q" — вторая производная заряда по времени; — квадрат циклической частоты колебаний, зависящей от индуктивности L и емкости С.
3. Решение уравнения, описывающего свободные электромагнитные колебания, выражается либо через косинус, либо через синус:
q = qm cos t или q = qm sin t.
4. Колебания, происходящие по закону косинуса или синуса, называются гармоническими. Максимальное значение заряда qm на обкладках конденсатора называется амплитудой колебаний заряда. Величина называется циклической частотой колебаний и выражается через число V колебаний в секунду: = 2v. Период колебаний выражается через циклическую частоту следующим образом:
Величину, стоящую под знаком косинуса или синуса в решении для уравнения свободных колебаний, называют фазой колебаний. Фаза определяет состояние колебательной системы в данный момент времени при заданной амплитуде колебаний.
5. Из-за наличия у контура сопротивления колебания в нем с течением времени затухают.
6. Вынужденные колебания, т. е. переменный электрический ток, возникают в цепи под действием внешнего периодического напряжения. Между колебаниями напряжения и силы тока в общем случае наблюдается сдвиг фаз.
7. Мощность в цепи переменного тока определяется действующими значениями силы тока и напряжения: Р = IU cos.
8. При совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебательного контура наступает резонанс — резкое возрастание амплитуды силы тока при вынужденных колебаниях. Резонанс выражен отчетливо лишь при достаточно малом активном сопротивлении контура.
Одиопременно с возрастанием силы тока при резонансе происходит резкое увеличение напряжения на конденсаторе и катушке. Явление электрического резонанса используется при радиосвязи. 9. Автоколебания возбуждаются в колебательном контуре генератора на транзисторе за счет энергии источника постоянного напряжения. В генераторе используется транзистор, т. е. полупроводниковое устройство, состоя-щее из эмиттера, базы и коллектора и имеющее два р—n-перехода. Колебания тока в контуре вызывают колебания напряжения между эмиттером и базой, которые управляют силой тока в цепи колебательного контура (обратная связь). От источника напряжения в контур поступает энергия, компенсирующая потери энергии в контуре на резисторе.
Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.
онлайн библиотека с учебниками и книгами, планы конспектов уроков по физике, задания по физике 11 класса скачать
Содержание урока
конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|