Групповое задание, страница 344 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Электростатика. Глава 8. Свойства электрического поля. Вопросы и задачи к главе «свойства электрического поля» - страница 344.

Условие.

Групповое задание

Разбейтесь на группы по три-четыре человека. Каждая группа должна составить в цвете «карту» тем «Электрические взаимодействия» и «Свойства электрического поля», в которой указаны основные «пункты» и связывающие их «дороги». При этом вся карта должна умещаться на развороте тетради или на листе формата А4. Эти карты вывешиваются в классе и методом голосования выбирают лучшую из них.

Решение.

Это групповое творческое задание, целью которого является систематизация знаний по темам «Электрические взаимодействия» и «Свойства электрического поля» в виде наглядной интеллект-карты (mind map). Ниже представлен подробный план и содержание для создания такой карты.

Шаг 1: Подготовка и структура

1. Возьмите лист формата А4 или разворот тетради.
2. В центре листа напишите ключевое понятие, объединяющее обе темы, например, «Электростатика». Это будет центральный узел вашей карты.
3. От центрального узла проведите две толстые «дороги» (ветви) в разные стороны. Подпишите их названиями заданных тем: «Электрические взаимодействия» и «Свойства электрического поля». Используйте разные цвета для этих основных ветвей.

Шаг 2: Наполнение ветви «Электрические взаимодействия»

От основной ветви «Электрические взаимодействия» проведите более тонкие «дороги» к основным «пунктам» (понятиям) этой темы. Каждый «пункт» можно выделить в отдельный цветной блок.

«Пункт»: Электрический заряд (q)
- Свойства: существуют два вида (положительный ‘+’ и отрицательный ‘–’), дискретность (существует элементарный заряд $e \approx 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл).
- Носители: электрон (–), протон (+).
- Закон сохранения заряда: в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов остается постоянной ($q_1 + q_2 + ... + q_n = const$).

«Пункт»: Взаимодействие зарядов
- Притяжение (для разноименных зарядов, + и –).
- Отталкивание (для одноименных зарядов, + и + или – и –).

«Пункт»: Закон Кулона (для точечных зарядов в вакууме)
- Формулировка: Сила взаимодействия двух точечных неподвижных зарядов прямо пропорциональна произведению модулей этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
- Формула: $F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$, где $k \approx 9 \cdot 10^9$ Н·м²/Кл².

«Пункт»: Электризация тел
- Способы: трение, контакт (соприкосновение), индукция (влияние).
- Вещества: проводники (есть свободные носители заряда) и диэлектрики (связанные заряды).

Шаг 3: Наполнение ветви «Свойства электрического поля»

Аналогично, от ветви «Свойства электрического поля» проведите «дороги» к ключевым понятиям.

«Пункт»: Электрическое поле (ЭП)
- Определение: особый вид материи, существующий вокруг электрических зарядов и передающий взаимодействия между ними.
- Источник: электрический заряд.
- Основное свойство: действует на другие заряды с силой $\vec{F}$.
- Принцип близкодействия: взаимодействия передаются через поле от точки к точке.

«Пункт»: Характеристики ЭП
- Напряженность ($\vec{E}$): силовая характеристика.
-- Определение: отношение силы, действующей на пробный заряд, к величине этого заряда: $\vec{E} = \frac{\vec{F}}{q_{пробн}}$
-- Для точечного заряда: $E = k \frac{|q|}{r^2}$
-- Единица измерения: Н/Кл или В/м.
- Потенциал ($\phi$): энергетическая характеристика.
-- Определение: отношение потенциальной энергии заряда в поле к величине этого заряда: $\phi = \frac{W_p}{q}$
-- Для точечного заряда: $\phi = k \frac{q}{r}$
-- Единица измерения: Вольт (В).
- Разность потенциалов (напряжение $\text{U}$): работа поля по перемещению единичного положительного заряда. $U = \phi_1 - \phi_2 = \frac{A_{поля}}{q}$

«Пункт»: Графическое представление ЭП
- Силовые линии: воображаемые линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора $\vec{E}$. Начинаются на (+), заканчиваются на (–), не пересекаются.
- Эквипотенциальные поверхности: поверхности равного потенциала ($\phi = const$). Силовые линии всегда перпендикулярны им.

«Пункт»: Принцип суперпозиции полей
- Напряженность поля системы зарядов равна векторной сумме напряженностей полей от каждого заряда: $\vec{E}_{общ} = \sum \vec{E}_i$
- Потенциал поля системы зарядов равен алгебраической сумме потенциалов: $\phi_{общ} = \sum \phi_i$

Шаг 4: Установление связей («дорог») между понятиями

Соедините пунктирными линиями или стрелками связанные понятия из разных ветвей, добавляя поясняющие надписи.

- Свяжите «Электрический заряд» и «Электрическое поле», подписав стрелку «является источником».
- Проведите связь от «Закона Кулона» к «Напряженности», указав, что напряженность — это сила, действующая на единичный заряд ($\vec{E} = \vec{F}/q$).
- Свяжите «Напряженность» и «Разность потенциалов» для однородного поля через формулу $E = \frac{U}{d}$.
- Добавьте наглядные рисунки: изобразите силовые линии для одиночного положительного и отрицательного зарядов, электрического диполя, двух одноименных зарядов, а также для однородного поля (например, между пластинами конденсатора).

В результате выполнения этих шагов у вас получится наглядная, структурированная и красочная карта, которая поможет обобщить и запомнить материал.

Ответ: Для решения задачи необходимо составить интеллект-карту (mind map) на листе А4 или развороте тетради. В центре карты располагается основное понятие «Электростатика», от которого отходят две главные ветви: «Электрические взаимодействия» и «Свойства электрического поля». Эти ветви детализируются с помощью ключевых понятий («пунктов»), таких как электрический заряд, закон Кулона, напряженность, потенциал, силовые линии и принцип суперпозиции. «Дороги» (связи) между этими пунктами, дополненные формулами и краткими определениями, должны наглядно демонстрировать логическую структуру данных тем.