Лабораторная работа №6.
Тема: “Электричество. Закон Кулона”
Цель: Изучить закон кулона в компьютерном эксперименте, изменяя величины и знаки двух взаимодействующих зарядов, а также расстояние между ними.
Задача:
1) Построить график зависимости силы взаимодействия двух зарядов от их величины и расстояния между ними.
Результаты:
Опыт №1.
-
q1 =const
Ксред
K=Fr2/ |q1 | * |q2 |
q1 = 21.10*10-12 Кл
q1= 7*10-12 Кл
r1= 115*10-2 м
F1=0.01*10-9 Н
Kсред=9.53*109
К1 = 8.89*109 Кл
q2 = 21.10*10-12 Кл
q2= 18*10-12 Кл
r2= 131*10-2 м
F2=0.02*10-9 Н
К2 = 9.07*109 Кл
q3 = 21.10*10-12 Кл
q3= 20*10-12 Кл
r3= 133*10-2 м
F3=0.02*10-9 Н
К3 = 8.42*109 Кл
q4 = 21.10*10-12 Кл
q4= 22*10-12 Кл
r4= 134*10-2 м
F4=0.03*10-9 Н
К4 = 11.65*109 Кл
Опыт №2.
-
q1 =const
Ксред
K=Fr2/ |q1 | * |q2 |
q1 = -21.10*10-12 Кл
q1= -10*10-12 Кл
r1= 119*10-2 м
F1=0.01*10-9 Н
Kсред=9.08*109
К1 = 6.74*109 Кл
q2 = -21.10*10-12 Кл
q2= 15*10-12 Кл
r2= 126*10-2 м
F2=0.02*10-9 Н
К2 = 10.08*109 Кл
q3 = -21.10*10-12 Кл
q3= 19*10-12 Кл
r3= 127*10-2 м
F3=0.02*10-9 Н
К3 = 8.94*109 Кл
q4 = -21.10*10-12 Кл
q4= -27*10-12 Кл
r4= 137*10-2 м
F4=0.03*10-9 Н
К4 = 9.93*109 Кл
Опыт №3.
-
q1 =const
Ксред
K=Fr2/ |q1 | * |q2 |
q1 = -21.10*10-12 Кл
q1= 16*10-12 Кл
r1= 165*10-2 м
F1=0.01*10-9 Н
Kсред=9.42*109
К1 = 8.10*109 Кл
q2 = -21.10*10-12 Кл
q2= 17*10-12 Кл
r2= 177*10-2 м
F2=0.01*10-9 Н
К2 = 8.77*109 Кл
q3 = -21.10*10-12 Кл
q3= 19*10-12 Кл
r3= 177*10-2 м
F3=0.01*10-9 Н
К3 = 7.85*109 Кл
q4 = -21.10*10-12 Кл
q4= 23*10-12 Кл
r4= 177*10-2 м
F4=0.02*10-9 Н
К4 = 12.97*109 Кл
Расчётные задачи.
1)Доказать что сила взаимодействия двух зарядов прямо пропорциональна величине каждого из зарядов.
F=|q1 | * |q2 / r2 *K
|
Дано: q1 = 21.10*10-12 Кл q2 = 7*10-12 Кл q2 = 22.10*10-12 Кл r1 = 1,15м F1 = 0.01*10-9 Н |
|
Решение F=|q1 | * |q2 / r2 *K F= 21.10*10-12 (Кл)*7*10-12(Кл )/ 1,152м2*9*109=0.01*10-9 Н F= 21.10*10-12 (Кл)*22*10-12(Кл )/ 1,152м2*9*109=0.03*10-9 Н
|
|
|
|
|
|
|
2)Доказать что сила взаимодействия двух зарядов обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами.
F=|q1 | * |q2 / r2 *K
|
Дано: q1 = 21.10*10-12 Кл q2 = 22*10-12 Кл r1 = 1,15м r2 = 4,45м F1 = 0.01*10-9 Н |
|
Решение F=|q1 | * |q2 / r2 *K F= 21.10*10-12 (Кл)*22*10-12(Кл )/ 1,152м2*9*109=0.03*10-9 Н F= 21.10*10-12 (Кл)*22*10-12(Кл )/ 4,452м2*9*109=0.02*10-9 Н
|
|
|
|
|
|
|
ВывВывод:
1) Я изучил закон Кулона в компьютерном эксперименте, изменяя величины и знаки двух взаимодействующих зарядов, а также расстояние между ними.
2) Я посторил графики зависимости силы взаимодействия двух зарядов от их величины и расстояния между ними
3) Доказал на расчетных данных справедливость закона Кулона.
Закон выполняется не точно, так как:
а) В опытах использовался не идеальный газ.
б) Ошибка измерительных приборов.
в) Ошибка при расчетах.