mgr magdalena sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/zadania.pdf ·...
TRANSCRIPT
![Page 1: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/1.jpg)
Zadania Zadania
z z
elektromagnetyzmuelektromagnetyzmu
mgr Magdalena SadowskaZespół Szkół nr 1 w Kaliszu, ul. świrki i Wigury
Zakład Dydaktyki Fizyki, UMK w Toruniu
![Page 2: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/2.jpg)
Podstawa programowa Podstawa programowa -- gimnazjumgimnazjum
![Page 3: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/3.jpg)
Podstawa programowa Podstawa programowa -- gimnazjumgimnazjum
![Page 4: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/4.jpg)
Podstawa programowa Podstawa programowa –– szkoszkołły y ponadgimnazjalneponadgimnazjalne
![Page 5: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/5.jpg)
Podstawa programowa Podstawa programowa –– szkoszkołły y ponadgimnazjalneponadgimnazjalne
http://www.reformaprogramowa.men.gov.pl/images/docs/men_tom_5/5f.pdf
![Page 6: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/6.jpg)
Elektromagnetyzm na egzaminachElektromagnetyzm na egzaminach
![Page 7: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/7.jpg)
Elektromagnetyzm na egzaminachElektromagnetyzm na egzaminach
![Page 8: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/8.jpg)
Elektromagnetyzm na egzaminachElektromagnetyzm na egzaminach
![Page 9: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/9.jpg)
Elektromagnetyzm na maturze (2009 Elektromagnetyzm na maturze (2009 rok)rok)
![Page 10: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/10.jpg)
Elektromagnetyzm na maturze Elektromagnetyzm na maturze (2008 rok)(2008 rok)
![Page 11: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/12.jpg)
Elektromagnetyzm na maturze (2007 Elektromagnetyzm na maturze (2007 rok)rok)
![Page 13: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/13.jpg)
Elektromagnetyzm na maturze Elektromagnetyzm na maturze (2007 rok)(2007 rok)
![Page 14: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/14.jpg)
Elektromagnetyzm na maturze Elektromagnetyzm na maturze (2006 rok)(2006 rok)
http://www.oke.poznan.pl/cms,108,arkusze.htm
![Page 15: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/15.jpg)
Zadania Zadania „„czeskieczeskie””
http://www.physicstasks.eu/
![Page 16: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/16.jpg)
Zadanie: Zadanie: Czajnik w ogrodzieCzajnik w ogrodzie
Czajnik elektryczny stojący w ogrodzie jest podłączony do napięcia 230 V przez przewód o długości 60 m i oporze 1,2Ω. Oto dane dotyczące czajnika:
a) Znajdź napięcie prądu płynącego przez grzałkę i moc.b) Dla tego czajnika mając dany przekrój poprzeczny
kabla narysuj wykres zaleŜności mocy od długości kabla od 0 do 2 000 m.
![Page 17: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/17.jpg)
Zadanie: Zadanie: OpOpóór szer sześścianu cianu
Znajdź opór między dwoma wierzchołkami sześcianu wykonanego z przewodnika:
a) między wierzchołkami H i B leŜącymi na przekątnej sześcianub) między wierzchołkami E i B leŜącymi na przekątnej przedniej
ścianyc) między wierzchołkami A i B leŜącymi na jednej krawędzi
sześcianu
Opór kaŜdej krawędzi jest równy R.
![Page 18: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/18.jpg)
Zadanie: Zadanie: PotencjometrPotencjometr
Potencjometr wykonany z materiału o oporze właściwym jednorodnym na całej długości l oraz opór Rl = alzmienia napięcie w urządzeniu o oporze R.
Znajdź napięcie i natęŜenie prądu płynącego przez opornik R i wyraź jako funkcję odległości x od końca potencjometru.
![Page 19: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/19.jpg)
Zadanie: Zadanie: WWęęgorz elektrycznygorz elektryczny
Węgorz elektryczny (Electrophorus electricus), Ŝyje w rzekach Ameryki Południowej. śywi się rybami, które zabija poprzez elektryczne wstrząsy. Węgorz elektryczny generuje napięcie elektryczne w specjalnych układach komórek nazywanych elektroblasty.
Ciało węgorza elektrycznego zbudowane jest w przybliŜeniu z 700tys. elektroblastów. MoŜna przyjąć, Ŝe elektroblast jest źródłem napięcia elektrycznego o wartości Ue=0,15V i wewnętrznym oporze Re=18Ω . ZałóŜmy, Ŝe opór elektryczny warstwy wodywokół węgorza (od głowy do końca ogona) wynosi Rv = 800HΩ.
a) ZałóŜmy, Ŝe elektroblast są ułoŜone w n - linii i w kaŜdej z nich znajduje sie m elektroblast. Znajdź liczby n i m tak, aby przepływający prąd od głowy do ogona węgorza miał maksymalnąwartość.
b) Jak duŜy moŜe być ten prąd (jego natęŜenie)?
![Page 20: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/20.jpg)
Zadanie: Zadanie: Dwie kulki zawieszone na Dwie kulki zawieszone na
nici umieszczone w benzenie nici umieszczone w benzenie
Dwie kulki obdarzone taki samym ładunkiem elektrycznym są zawieszone na niciach o identycznej długości. Kulki odpychają się w tak, Ŝe w punkcie zwieszenia nici między nimi powstaje kąt 2α.
Wyznacz gęstość materiału, z którego wykonane sąkluki, jeśli po ich zanurzeniu w benzenie kąt rozchylenia nici nie zmienia się.
Uwaga: Gęstość benzenu ρbH=H879HkgHm-3, a stała dielektryczna (przenikalność dielektryczna względna) εrH=H2,3.
![Page 21: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/21.jpg)
RozwiRozwiąązanie krok po kroku zanie krok po kroku
Podpowiedź 1:
Jakie siły działają na kulki? Co musi byćspełnione?
Wykonaj rysunek pomocniczy, zaznacz na nim siły działające na kulki w powietrzu.
Podpowiedź 2:
Które siły zmienią się po zanurzeniu kulek w benzenie? Czy po zanurzeniu zacznądziałać jakieś inne siły?
![Page 22: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/22.jpg)
RozwiRozwiąązanie krok po krokuzanie krok po kroku
![Page 23: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/23.jpg)
RozwiRozwiąązanie krok po krokuzanie krok po kroku
W powietrzu na kaŜdą kulkę działają trzy siły: cięŜar, siłą naciągu nici, siła odpychania kulombowskiego. Kulki pozostają w spoczynku tak długo, dopóki wypadkowa siła jest równa zero.
Po zanurzeniu kulek w benzenie niektóre siły zmieniająsię, ale nadal wypadkowa siła musi być równa zero.
Siła odpychania kulombowskiego będzie εr - razymniejsza, a siła naciągu nici równieŜ się zmieni. Siła cięŜkości nie zmieni się. Natomiast zacznie działaćnowa siła - siła wyporu.
W kaŜdym przypadku moŜna wyrazi funkcję tangens kąta α korzystając z trójkąta prostokątnego. Porównując oba wyraŜenia moŜna wyznaczyćnieznaną gęstość.
![Page 24: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/24.jpg)
RozwiRozwiąązanie krok po krokuzanie krok po kroku
![Page 25: mgr Magdalena Sadowska - dydaktyka.fizyka.umk.pldydaktyka.fizyka.umk.pl/przyroda/Zadania.pdf · Zadania z elektromagnetyzmu mgr Magdalena Sadowska ZespółSzkółnr 1 w Kaliszu, ul](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020319/5c76085c09d3f231488c0620/html5/thumbnails/25.jpg)
PodsumowaniePodsumowanie
Tematyka zadań
Stopień trudności zadań
Zasady dydaktyki
Konstruktywistyczne odkrywanie
Kalisz – Toruń, 04/07/2012
Autorka wykorzystała w niniejszej pracy wyniki, m.in. projektów ZDF UMK:
- Projektu LdV MOSEM, koordynator naukowy prof. G. Karwasz
- koordynator pakietu „Low-tech kit” mgr A. Karbowski
- Projektu Wyszechradzkiego, koordynator dr K. Rochowicz