Пример выбора масштаба

Наиболее распространенные ошибки при выборе масштаба:

• рис.а вместо масштаба вдоль оси абсцисс отложили значения, полученные в эксперименте;

• рис.б значения масштабных единиц очень близко расположены друг к другу, в результате чего цифры могут слиться, что в свою очередь затрудняет работу с графиком.

Обычно порядок масштаба, т.е. выносится на конец оси. Например, для пути, пройденного телом, вместо 1000, 1100, 1200 и т.д. метров около масштабных делений пишут 1.0, 1.1, 1.2, а в конце оси физическую величину обозначают как S, 10³ м или S·10³, м или S, км.

Пример правильного оформления оси

После построения осей на миллиметровку наносят экспериментальные точки. Их обозначают маленькими кружками, квадратиками, крестиками и т.д. Если на одной координатной плоскости строится несколько графиков, то для точек выбираются разные обозначения.

Точка пересечения осей не обязательно должна соответствовать нулю по каждой из осей. Начало отсчета по осям и масштабы следует выбирать так, чтобы график занял по возможности максимальную площадь области построения.

а) Неправильно б) Правильно

Пример оптимального выбора масштаба

Экспериментальные точки, как правило, не соединяются между собой ни отрезками прямой, ни произвольной кривой. Вместо этого строится теоретический график той функции (линейной, квадратичной, экспоненциальной, тригонометрической и т.д.), которая отражает проявляющуюся в данном опыте известную или предполагаемую физическую закономерность, выраженную в виде соответствующей формулы.

а) Правильно б) Неправильно

Пример построения зависимости

3. Основные уравнения и формулы Электрическое поле

Закон Кулона ,

где F – сила взаимодействия двух точечных зарядов q₁ и q₂ в вакууме; r – расстояние между зарядами; .

Напряженность и потенциал электростатического поля

, , ,

где F – сила, действующая на точечный положительный заряд q_o, помещенный в данную точку поля; W – потенциальная энергия заряда q_o; А – работа перемещения заряда q_o из данной точки поля за его пределы.

Напряженность и потенциал электростатического поля точечного заряда q на некотором расстоянии r от заряда

, .

Принцип суперпозиции (наложения) электростатических полей:

, .

Взаимосвязь между напряженностью и потенциалом электростатического поля: .

Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме:

,

где - алгебраическая сумма зарядов, заключенных внутри замкнутой поверхности площадью S.

Напряженность поля, создаваемого равномерно заряженной бесконечной плоскостью: .

Емкость плоского конденсатора: ,

где S – площадь каждой пластины конденсатора; d - расстояние между пластинами.

Энергия заряженного конденсатора: ,

где q – заряд конденсатора; U – разность потенциалов между обкладками.

Постоянный электрический ток

Сила и плотность электрического тока: , ,

где S – площадь поперечного сечения проводника.

Сопротивление однородного линейного проводника: ,

где - удельное электрическое сопротивление, S – площадь поперечного сечения проводника, l – его длина.

Закон Ома:

для однородного участка цепи ,

для замкнутой цепи ,

где U – напряжение на участке цепи; R – сопротивление цепи; - ЭДС всех источников тока цепи.

Закон Джоуля – Ленца: ,

где Q – количество теплоты, выделяющееся в участке цепи за время t.

Правила Кирхгофа: , .