Краткие теоретические сведения. Закон Кулона. Сила взаимодействия двух точечных неподвижных электрически заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда и обратно
Закон Кулона. Сила взаимодействия двух точечных неподвижных электрически заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
где k— коэффициент пропорциональности, численно равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины,
– модули электрических зарядов,
r– расстояние между зарядами.
Порядок выполнения работы
1. Включить интерактивную модель программ Физикона «Закон Кулона».
2. Изучите модель взаимодействия электрических зарядов.
3. С помощью ползунков установите величины зарядов Q1 и Q2.
4. Измените расстояние между зарядами, перемещая заряд Q2.
5. Запишите значения расстояния r и силы F в таблицу.
6. Повторите измерения, выполнив пункты 1-4 для различных значений зарядов.
7. Результаты внесите в таблицы.
8. Построить графики зависимости силы взаимодействия зарядов от расстояния между зарядами.
9. Определить качественное различие графиков.
10. Сформулируйте выводы по результатам исследований.
Результаты измерений.
Таблица 1.
| Q1 = +90 мкКл, Q2 = +90 мкКл | |||||||||
| r, м | 0,5 | ||||||||
| F, H |
Таблица 2.
| Q1 = +90 мкКл, Q2 = - 90 мкКл | |||||||||
| r, м | 0,5 | ||||||||
| F, H |
Таблица 3.
| Q1 = - 90 мкКл, Q2 = - 90 мкКл | |||||||||
| r, м | 0,5 | ||||||||
| F, H |
Таблица 4.
| Q1 = -90 мкКл, Q2 = +90 мкКл | |||||||||
| r, м | 0,5 | ||||||||
| F, H |
Таблица 5.
| Q1 = +50 мкКл, Q2 = +70 мкКл | |||||||||
| r, м | 0,5 | ||||||||
| F, H |
Контрольные вопросы.
1. Какова зависимость силы взаимодействия электрических зарядов от величины их модулей?
2. Какое направление имеет сила взаимодействия электрических зарядов, если заряды имеют разные знаки?
3. В чем отличие силы взаимодействия положительных электрических зарядов от силы взаимодействия отрицательных электрических зарядов?
4. Как изменяется сила взаимодействия электрических зарядов при уменьшении расстояния между ними?
5. Сравните силу взаимодействия электрических зарядов таблиц 4 и 5?
Оформление отчета
В отчете о проведенной лабораторной работе должны быть указаны:
- наименование лабораторной работы;
- цель работы;
- используемое оборудование;
- краткие теоретические сведения по теме лабораторной работы.
Результаты измерений вносятся в таблицы. По данным таблиц строятся графики зависимости силы взаимодействия зарядов от расстояния между зарядами, формулируются выводы по результатам проведенных исследований..
В отчете представляются ответы на контрольные вопросы.
Лабораторная работа № 10. «Взаимодействие параллельных токов»
Цель работы:изучение взаимодействия параллельных токов.
Оборудование:компьютер на одно рабочее место, интерактивная модель программы Физикон.
Лабораторная работа № 11. «Генератор переменного тока»
Цель работы: изучение принципа действия генератора переменного тока.
Оборудование: компьютер на одно рабочее место, интерактивная модель программы Физикон.
Лабораторная работа № 12. «Электроны в магнитном поле»
Цель работы: изучение движения заряженных частиц в магнитном поле.
Оборудование: компьютер на одно рабочее место, интерактивная модель программы Физикон.
Лабораторная работа № 13. «Построение вольт-амперной характеристики полупроводникового диода»
Цель работы:проведение измерений тока и напряжения на полупроводниковом диоде и построение вольт-амперной характеристики диода.
Оборудование:полупроводниковый диод, реостат, миллиамперметр, вольтметр, источник постоянного напряжения, соединительные провода, ключ.