ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

М.А. Сорочинская

Электромагнетизм. Модуль 11. Задачи с решениями. Для студентов факультета высоких технологий.

(учебно-методическое пособие)

Ростов-на-Дону

2008

Учебно-методическое пособие разработано старшим преподавателем кафедры общей физики М.А. Сорочинской

Электромагнетизм. Модуль 11. Задачи с решениями. Для студентов факультета высоких технологий: Учебное-методическое пособие. - Ростов-на-Дону, 2008. - 49 с.

Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельной работы студентов 1 курса факультета высоких технологий. В учебно-методическом пособии изложена методика решения типовых задач и задач повышенной сложности. Приведены основные формулы и задачи для самостоятельного решения, диагностико-квалиметрические материалы (проектное задание тестовые задания). Учебно-методическое пособие снабжены приложениями, содержащими значения фундаментальных физических постоянных, производные и первообразные некоторых функций, формулы тригонометрии.

Введение

Настоящее учебно-методическое пособие разработано по разделам «Электростатика», «Постоянный ток», «Магнитное поле», которые являются составной частью модуля «Электромагнетизм», изучаемого в рамках курса «Физика» во 2 семестре.

Цель данного пособия – сосредоточить внимание студентов на основных законах электромагнетизма и показать, когда и как следует применять эти законы при решении различных конкретных задач.

Пособие включает вопросы и задачи, которые формируют у учащегося физическое мышление, помогают понять и осмыслить основные положения, физические законы и представления.

Решение задач невозможно без предварительной проработки теоретического материала, поэтому настоящее учебно-методическое пособие включает основные формулы и законы.

Учебно-методическое пособие состоит из трех модулей:

Модуль 1. «Электростатика»: основные формулы, методика решения задач, задачи для самостоятельного решения, проектное задание и тест рубежного контроля №1;

Модуль 2. «Постоянный электрический ток»: основные формулы, методика решения задач, задачи для самостоятельного решения, проектное задание и тест рубежного контроля №2.

Модуль 3. «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»: основные формулы, методика решения задач, задачи для самостоятельного решения, проектное задание и тест рубежного контроля №3.

Пособие будет хорошим подспорьем учащемуся при самостоятельной подготовке, усиление которой соответствует современным тенденциям в преподавании. Проверка качества приобретенных знаний, умений и навыков осуществляется с использованием диагностико-квалиметрических материалов, приведенных в настоящем учебно-методическом пособии, во время аудиторной работы.

Решение задач принесет наибольшую пользу только в том случае, если учащийся решает задачи самостоятельно. При решении задач целесообразно руководствоваться следующими правилами.

1. Прежде всего необходимо изучить теоретический материал по данной теме.

2. Нужно хорошо вникнуть в условие задачи. Если позволяет характер задачи, обязательно сделать рисунок, поясняющий ее сущность.

3 За редким исключением, каждая задача должна быть сначала решена в общем виде (т. е. в буквенных обозначениях, в не в числах), причем искомая величина должна быть выражена через заданные величины. Получив решение в общем виде, нужно проверить, правильную ли оно имеет размерность. Если это возможно, исследовать поведение решения в предельных случаях.

В тех случаях, когда в процессе нахождения искомых величин приходится решать систему нескольких громоздких уравнений (как, например, часто бывает при нахождении токов, текущих в сложных разветвленных цепях), целесообразно сначала подставлять в эти уравнения числовые значения коэффициентов и затем определять значения искомых величин.

4 Убедившись в правильности общего решения, подставляют в него вместо каждой из букв числовые значения обозначенных ими величин, беря, разумеется, все эти значения в одной и той же системе единиц. Чтобы облегчить определение порядка вычисляемой величины, полезно представить исходные величины в виде чисел, близких к единице, умноженных на 10 в соответствующей степени (например, вместо 247 подставить 2,47 • 10², вместо 0,086 — число 0,86 • 10^-1 и т. д.).

5 Надо помнить, что числовые значения физических величин являются приближенными. Поэтому при расчетах необходимо руководствоваться правилами действий с приближенными числами. В частности, в полученном значении вычисленной величины нужно сохранить последним тот знак, единица которого превышает погрешность этой величины. Все остальные значащие цифры надо отбросить.

6 Получив числовой ответ, нужно оценить его правдоподобность. Такая оценка может в ряде случаев обнаружить ошибочность полученного результата.