Решение задач. Самостоятельная работа - Урок 2 - ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ - КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Приведём вопросы и задания, которые можно использовать на уроке для коллективной и индивидуальной работы.

1. Обобщить знания о переменном токе можно с помощью таблицы 15. Вопросы для обобщения: какова природа всех взаимосвязанных изменений силы тока и напряжения? (Ответ. Переменное электрическое поле.) Какие законы выполняются для участка цепи переменного тока? Как создать условия для существования явления резонанса на участке цепи? Почему переменный электрический ток относят к вынужденным электромагнитным колебаниям? Можно ли считать затухающие электромагнитные колебания в контуре переменным током? В результате какого внешнего действия на участке цепи, например с резистором, существует переменный электрический ток? Можно ли считать переменным током электрические колебания, которые происходят не по гармоническому закону? Охарактеризуйте переменный электрический ток, который мы используем дома (уравнения напряжения и силы тока, период, фаза колебаний, амплитудные значения).

Таблица 15

Переменный электрический ток

2. Опишите устройство, принцип действия амперметра и вольтметра электромагнитной системы. Действующее, мгновенное или амплитудное значение силы тока показывает амперметр? Можно ли с помощью амперметра и вольтметра определить сопротивление данного резистора и потребляемую им мощность? Если да, то как?

3. Для обнаружения напряжения на участке цепи в быту часто используют пробник. Изучите устройство и принцип действия этого прибора. Можно ли в нём использовать неоновую лампочку, напряжение зажигания которой 300 В?

4. По данным на конденсаторе (он выдаётся) рассчитайте его сопротивление при включении в цепь бытовой осветительной сети. Изменяется ли сопротивление конденсатора с течением времени, или это постоянная величина?

5. Пример решения качественной задачи.

Как и почему изменяется накал лампочек при увеличении частоты переменного тока (рис. 61)?

Анализ физического явления. Наблюдаемое физическое явление — переменный электрический ток на участке цепи с конденсатором, на участке цепи с катушкой индуктивности. Лампочки выполняют роль индикаторов. Ток не просто переменный, его частота увеличивается. Как это можно сделать в школьных условиях?

(Можно использовать звуковой генератор в качестве источника переменного напряжения, оборудование подготовлено заранее.)

Изучаемые участки цепи соединены параллельно, напряжение на них подаётся одинаковое. Накал лампочки при её неизменном сопротивлении зависит от силы тока. Значит, надо рассмотреть, как меняется сила тока на каждом из участков цепи.

Решение. Сначала рассмотрим, как изменяется сопротивление на каждом участке цепи. Так как и сопротивление на участке АВ уменьшается, а на участке CD растёт. При одинаковом напряжении сила тока на первом участке возрастает, на втором уменьшается. Лампочка Л1 горит ярче, а лампочка Л2 — слабее.

Вопросы для обсуждения при анализе решения: как изменится накал лампочки в основной цепи? Можно ли подобрать частоту напряжения так, чтобы все три лампочки горели одинаково?

6. Типичные расчётные задачи.

1. Напряжение в цепи переменного тока изменяется по закону u = 140 sin 314t. Определите действующее значение напряжения и частоту колебаний силы тока.

2. Напряжение на участке цепи переменного тока изменяется по закону u = 210 sin 314t. Определите, какое количество теплоты выделится в электрической плитке сопротивлением 450 Ом за 1 ч работы.

Домашнее задание: § 24* (5); П., № 663, 664.