Занятие для подготовки к ЕГЭ (физика 11 класс) Ивлюшина Ирина Анатольевна

Занятие для подготовки к ЕГЭ (физика 11 класс)
Ивлюшина Ирина Анатольевна
На этом занятии вы должны изучить теоретический материал : 1.Теория
относительности 2.Релятивистская динамика http://mathus.ru/phys/relativity.pdf
Примеры решения задач.
Пример 1. Какие из следующих утверждений являются постулатами
специальной теории относительности?
А. Все инерциальные системы отсчета равноправны при описании любого
физического процесса.
Б. Скорость света в вакууме не зависит от скорости источника и приемника
света.
В. Энергия покоя любого тела равна произведению его массы на квадрат
скорости света в вакууме.
1) А и Б
2) А и В
3) Б и В
4) А, Б и В
Решение.
Первый постулат специальной теории относительности: «Все инерциальные
системы отсчета равноправны при описании любого физического процесса».
Второй постулат: «Скорость света в вакууме не зависит от скорости
источника и приемника света». Таким образом, постулатами являются
утверждения А и Б.
Ответ: 1.
Пример 2. Один ученый проверяет закономерности колебания пружинного
маятника в лаборатории на Земле, а другой — в лаборатории на космическом
корабле, летящем вдали от звезд и планет с выключенным двигателем. Если
маятники одинаковые, то в обеих лабораториях эти закономерности будут
1) одинаковыми при любой скорости корабля
2) разными, так как на корабле время течет медленнее
3) одинаковыми, если скорость корабля мала
4) одинаковыми или разными в зависимости от модуля и направления
скорости корабля
Решение. Так как космический корабль летит с постоянной скоростью, он
представляет собой инерциальную систему отсчета. Согласно принципу
относительности (первому постулату специальной теории относительности),
все инерциальные системы отсчета равноправны при описании любого
физического процесса. Следовательно, если маятники одинаковые, то в обеих
лабораториях закономерности колебания пружинного маятника будут
одинаковыми при любой скорости корабля.
Ответ: 1.
Пример 3. Луч лазера в неподвижной ракете попадает в приемник,
расположенный в точке 0 (см. рисунок).
В какой из приемников может попасть этот луч в ракете, движущейся вправо
с постоянной скоростью?
1) 1, независимо от скорости ракеты
2) 0, независимо от скорости ракеты
3) 2, независимо от скорости ракеты
4) 0 или 1, в зависимости от скорости ракеты
Решение.
Так как ракета летит с постоянной скоростью, она представляет собой
инерциальную систему отсчета. Согласно принципу относительности
(первому постулату специальной теории относительности), все
инерциальные системы отсчета равноправны при описании любого
физического процесса. Следовательно, если луч лазера попадал в приемник,
расположенный в точке 0, в неподвижной ракете. Он будет попадать в него и
в равномерно двигающейся ракете независимо от ее скорости.
Ответ: 2.
Пример 4. Свет от неподвижного источника падает перпендикулярно
поверхности зеркала, которое удаляется от источника света со скоростью .
Какова скорость отраженного света в
инерциальной системе отсчета, связанной
с зеркалом?
Решение.
Согласно второму постулату специальной
теории относительности, скорость света в
вакууме одинакова для всех инерциальных
систем отсчета. Таким образом, скорость
отраженного света в инерциальной системе отсчета, связанной с зеркалом,
равна c.
Ответ: скорость света в вакууме.
Пример 5. Какое(-ие) из утверждений правильно(-ы)?
Второй закон Ньютона применим
А. в инерциальных системах отсчета.
Б. при движении со скоростями, много меньшими скорости света в вакууме.
В. при движении со скоростями, близкими к скорости света в вакууме.
1) только А
2) только Б
3) только В
4) А и Б
Решение.
Второй закон Ньютона сформулирован для инерциальных систем отсчета
(ИСО), существование которых, в свою очередь, постулирует первый закон
Ньютона. Равнодействующая всех сил и ускорение тела связаны таким
простым образом только в ИСО. Таким образом, утверждение А верно.
Механика Ньютона основывается на классических представлениях о
пространстве и времени, переход от одной ИСО к другой выполняется при
помощи преобразований Галилея. Во всех ИСО второй закон Ньютона
выглядит одинаково, можно сказать, что этот закон "инвариантен"
относительно преобразований Галилея. Однако, как известно,
преобразования Галилея применимы только при движении со скоростями
малыми по сравнению со скоростью света в вакууме. При больших скоростях
необходимо уже использовать преобразования Лоренца. Как результат,
второй закон Ньютона в привычной нам записи оказывается уже не
применим.
Ответ: 4.
Занятие для подготовки к ГИА (физика 9 класс)
Ивлюшина Ирина Анатольевна
Предлагаю вам повторить теоретический материал по электризации тел и
рассмотреть примеры качественных задач с решениями по этому вопросу.
Это, надеюсь, поможет вам при решении экзаменационных заданий.
Электризация тел — это такой процесс перераспределения электрических зарядов,
находящихся в телах, в результате которого заряды тел становятся противоположных знаков.
Виды электризации:
1) электризация за счет электропроводности. Если два металлических тела соприкасаются, одно
заряженное и другое нейтральное, то происходит переход некоторого числа свободных
электронов с заряженного тела на нейтральное, если заряд тела был отрицательным. И наоборот,
если заряд тела положителен.
В итоге этого в первом случае, нейтральное тело получит отрицательный заряд, во втором —
положительный;
2) электризация трением. В результате соприкосновения при трении некоторых нейтральных
тел электроны передаются от одного тела к другому. Электризация трением есть причина
возникновения статического электричества, разряды которого можно заметить, например, если
расчесывать волосы пластмассовой расческой или снимая с себя синтетические рубашку или
свитер;
3) электризация через влияние возникает, если заряженное тело поднести к концу
нейтрального металлического стержня, при этом в нем случается нарушение равномерного
распределения положительных и отрицательных зарядов. Их распределение происходит
своеобразным образом: в одной части стержня возникает избыточный отрицательный заряд, а
в другой — положительный. Такие заряды называются индуцированными, возникновение
которых объясняется движением свободных электронов в металле под действием
электрического поля поднесенного к нему заряженного тела.
Задачи с решением
1. Почему незаряженные тела притягиваются к заряженным, независимо от знака их
заряда?
Решение: Заряженное тело создает вокруг себя
электрическое поле, которое, действуя на
электроны и протоны в незаряженном тело,
вызывает в нем разделение зарядов (см.рис.) В
результате заряженное тело 1 будет притягивать
"ближнюю половину" незаряженного тела 2 и отталкивать "дальнюю".Хотя заряды "половин" тела
2 по модулю одинаковы, на "ближнюю" его половину действует более сильное поле, поскольку
она находится ближе к заряженному телу 1. Вследствие этого притяжение "пересилит"
отталкивание.
2. Как с помощью отрицательно заряженного металлического шарика зарядить
положительно другой такой же шарик, не изменяя заряда первого шарика?
Решение: Можно поднести заряженный шарик к незаряженному и коснуться его пальцем. (на
короткое время заземлить). В результате этого шарик приобретет положительный заряд. Заряд
первого шарика останется неизменным.
3. Как с помощью отрицательно заряженного металлического шарика зарядить
отрицательно другой такой же шарик, не изменяя заряда первого шарика?
Решение: Вначале следует получить положительный заряд на каком-либо проводнике (см.
предыдущую задачу). Затем поднести этот проводник к незаряженному шарику и, коснувшись его
пальцем, на короткое время заземлить ( См. задачу5).
4. Как известно, одноименные заряды отталкиваются. А могут ли два одноименно
заряженных тела притягиваться друг к другу?
Решение: Эффект перераспределения зарядов может привести к
притяжению одноименно заряженных тел: "ближняя" сторона одного
из них может изменить знак заряда (см.рис.) Притяжение меньшего
по модулю, но ближе расположенного заряда "пересилит"
отталкивание большего по модулю, но более далекого заряда. Такое возможно, если тела
находятся достаточно близко друг к другу и заряд одного из них во много раз превышает заряд
другого.
5. Может ли тело при заземлении приобрести электрический заряд?
Решение: Да, если тело проводящее и находится во электрическом внешнем поле. Это поле
вызывает разделение заряда (см.рис.). На рисунке провод
заземления намеренно утолщен и показано направление
перемещения свободных электронов.
6. Покажите с помощью схематических рисунков, как
располагается заряд на проводящих шаре и конусе. Внешнее
электрическое поле отсутствует.
Решение: Весь заряд располагается на поверхности проводника.
По поверхности шара он располагается равномерно, а по
поверхности конуса - неравномерно (см.рис.). Поэтому самое
сильное электрическое поле у вершины конуса, где на единицу
площади приходится большой заряд.