I Электростатика.
1. Узнавание.
Соединить отрезками соответствующие ячейки таблицы. (При составлении задания соответствующие ячейки должны быть расположены так, чтобы отрезки образовывали узнаваемую фигуру для облегчения проверки, см. пример)
|
1) Закон сохранения электрического заряда |
|
Для замкнутой системы |
|
2) Закон
Кулона |
|
Если заряды точечные и неподвижные. |
|
3) Напряженность |
|
Н/Кл или В/м |
|
4) Силовые
линии |
Начинаются
на положительно заряженных телах и
оканчиваются на отрицательно заряженных телах |
Не пересекаются. |
|
5) Электрический
заряд |
Свойство
тел, от которого зависит их электрическое взаимодействие. |
Может быть положительным, отрицательным или нулем. |
|
6) Тела с
одноименным зарядом |
Отталкиваются |
Если размеры тел много меньше расстояния между ними. |
|
7) Единица
измерения заряда |
Кл
(кулон) |
мкКл, нКл, |
|
8) Наименьшим
положительным зарядом обладает |
протон |
1,6 10-19Кл |
|
9) Наименьшим
отрицательным зарядом обладает |
электрон |
- 1,6 10-19Кл |
|
10) Внутри
проводников напряженность поля |
равна
нулю, |
Если движение зарядов прекратилось. |
|
11) Работа по
перемещению заряда в электрическом поле |
не
зависит от формы траектории. |
А=qΔφ |
|
12) Сила,
действующая на заряд в электрическом поле |
F=qE |
Направлена по касательной к силовой линии. |
|
13) Разность
потенциалов |
Δφ |
В (вольт) |
|
14) Тела с
разноименными зарядами |
притягиваются |
всегда |
|
15) Напряженность
поля точечного заряда можно вычислить по формуле |
|
Для вакуума |
2. Воспроизведение.
. Заполнить пропуски
1) Электрическое поле создается………….. . . . . . .. ……… ….. .и проявляет себя в действии ……………………………………………………. ……….
2) Силовой характеристикой электрического поля является ……… …. .. ……………… .она показывает ….. ………………… ……. …….. ………….. ….
3) Напряженность электрического поля обозначается буквой ……. ….. .. ..и измеряется в …………………………………………………………. …….. ..
4) Направление напряженности электрического поля …… …. …. … …………………………………… …………………………. …………….
5) Силовая линия – это линия …….. ……………. ……………. ………. ………………….. ………………………………………………… …………….
6) Закон Кулона можно записать в виде формулы……… ……………., где …q1…и q2…… ……………….. ……………..r……………………………, а k=……………………..
7) Разноименно заряженные тела притягиваются всегда, а разноименные… ……………………………. …………………… ……………… …………
8) На заряженный шарик будет действовать большая сила в том месте, где силовые лини………………… ….
9) Поле, в
котором в любой точке напряженность …………
.. .. . . . …….. …………. ……………….. ………………… …………., называется однородным.
10) Нарисуйте силовые линии
поля, образованного положительно заряженным шариком.
11) Изобразите с помощью силовых линий поле между двумя разноименно заряженными шарами.
12) Изобразите с помощью силовых линий поле между двумя одноименно заряженными шарами.
13) Изобразите с помощью силовых линий поле около незаряженного металлического шара, помещенного в однородное поле.
14) Молния – это …………………….. …………… . …………….. ……. .
15) Во время грозы для безопасности надо…….. ………… ……. . . . ……. ……………… ………………………………………….. …………………….
3. Применение.
Решите следующие задачи.
1) Прикоснувшись к шарику стеклянной палочкой, мы сообщаем ему заряд того же знака, что и у палочки. Как будут взаимодействовать палочка и шарик?
2) Электрическое поле действует на шарик с зарядом 1 мКл силой в 0,1 Н. Какова напряженность поля?
3) С какой силой будет действовать поле на шарик, если его заряд 0,01 мКл, а напряженность поля 5000 В/м?
4) Какова напряженность поля, действующего с силой 300 Н на тело зарядом 1 нКл?
5) Во сколько раз уменьшится напряженность поля, если расстояние от тела до создающего поле заряда увеличится в три раза?
6) Какая сила действует на тело зарядом 2 нКл, если это тело находится на расстоянии 2 м от тела зарядом 4 мкКл. Какова напряженность электрического поля в этой точке?
7) Какая сила действует на тело массой 100 г и зарядом 2 мкКл, помещенное в электрическое поле с напряженностью 500 Н/Кл? Какое ускорение приобретет это тело под действием электрического поля?
8) Напряженность
электрического поля у поверхности Земли Е=130
9) Тело с зарядом q=5.10-4 Кл переместилось из точки А в точку В. На сколько увеличилась его кинетическая энергия, если разность потенциалов между этими точками DjАВ= 500В. Действием других тел пренебречь.
10)Во сколько раз сила
отталкивания между двумя электронами больше силы гравитационного притяжения
между ними? Как вы считаете, надо ли учитывать последнюю при изучении
взаимодействия электронов? Справочные данные: е = - 1,6 10-19 Кл, m = 9,1.10-31кг,
k=9.109
G =6,6710-11
11) Разность потенциалов между пластинами конденсатора равна 12 В. Какова напряженность поля внутри конденсатора, если расстояние между пластинами 0,01 мм?
12) Максимальная напряженность поля, которая еще не разрушает конденсатор Епр= 108 В/м. Какая максимальная разность потенциалов может быть между пластинами конденсатора, если расстояние между ними 30 мкм?
13) Электрон, пройдя в электрическом поле 20 см, приобрел кинетическую энергию 160 *10-19 Дж. Какова разность потенциалов между начальной и конечной точками движения электрона ? Заряд электрона q= -1,6 *10-19 Кл.
14) Что происходит с емкостью конденсатора, при увеличении расстояния между пластинами?
15) На пластинах конденсатора разноименные заряды, поэтому они притягиваются. Что происходит с энергией электрического поля внутри конденсатора, если пластины раздвигать? Поясните ответ, используя закон сохранения энергии.
4. Соображение.
Ответьте на вопросы, используя знания по смежным дисциплинам и собственный опыт. Данные в задачах могут быть недостаточными для решения, в этом случае дополните условие.
1)
Если металлический диск заставить вращаться вокруг
оси, проходящей через его центр перпендикулярно плоскости диска, то между
центром и краем диска возникает разность потенциалов. Объясните это явление.
2) Нагретая металлическая нить (катод) испускает электроны. Почему при появлении поля, направленного к катоду, температура катода изменяется?
3) Почему к расческе, потертой о сухие, чистые волосы, притягиваются кусочки газетной бумаги?
4) Почему изменяются размеры металлического стержня, если его поместить в сильное электрическое поле параллельно силовым линиям?
5) Как в домашних условиях обнаружить наличие и направление электрического поля?
6) Как зарядить два проводящих шара одинаковыми по модулю, но противоположными по знаку зарядами?
II.
Постоянный электрический ток.
1.Узнавание.
Соединить отрезками соответствующие ячейки таблицы.
|
1) Закона
Ома |
I= |
Для участка цепи. |
|
2) Закон Джоуля-Ленца |
|
Тепловое действие тока. |
|
3) Зависимость
сопротивления от свойств проводника |
|
При увеличении длины проводника, его
сопротивление увеличивается. |
|
4) При последовательном
соединении проводников их сопротивление |
Rобщ= R1+R2 |
Всегда больше, чем у каждого из них. |
|
5) При
параллельном соединении проводников, их сопротивление |
|
Всегда меньше чем у любого из них. |
|
6) Сила тока
|
Обозначается I |
Измеряется в А (ампер) |
|
7) Напряжение
|
Обозначается U |
Измеряется в В (вольт) |
|
8) Прибор
для измерения силы тока |
Амперметр |
Включается последовательно. |
|
9) Прибор
для измерения напряжения на участке цепи |
Вольтметр |
Подключается параллельно. |
|
10) Мощность
тока |
P=I U |
Вт (ватт) |
|
11) Сопротивление
проводника |
R |
Ом (ом) |
|
12) Сила тока
в цепи с источником |
|
r – внутреннее сопротивление источника. |
|
13) При
последовательном соединении |
сила тока во всех элементов
одинакова |
общее напряжение равно сумме напряжений на каждом элементе. |
|
14) При
параллельном соединении |
напряжение на всех элементах
одинаково |
сила тока равна сумме сил тока в каждом элементе. |
|
15) Удельное
сопротивление при увеличении температуры |
возрастает у металлов |
уменьшается у жидкостей и газов. |
2. Воспроизведение.
. Заполнить пропуски
1) Проводник от диэлектрика отличается тем, что…………………… ………
2) В металлах заряженными частицами, создающими электрический ток, являются ……………………… ……………. ………………… ……………….
3) В жидкостях свободными носителями заряда являются………… ……….
4) В газах свободными носителями заряда являются…………………………
5) Электрическим током называется ……………………………………………
6) Сила тока показывает………………………………………………………. . .
7) Один ампер это такая сила тока, при которой ……………………………….
8) В результате прохождения электрического тока возможны следующие изменения в теле: а)……………………….; б)…………………………….. …… .. . . .в)……………………………………….г)………………………………….
9) Из двух проволок, сделанных из одинакового материала, большим сопротивлением обладает та,…………………… ……………………… …………
10) Единица сопротивления названа ………в честь …………………………….
11) Единица силы тока,……….названа в честь …………………………………
12) Напряжение, указанное на лампочке или приборе, обозначает, …. ………. ………………………. … …………………. .. .….
13) Количество энергии, выделившееся в проводнике при прохождении по нему электрического тока, определяется законом ……………………. …, который гласит………………………………………. ……….. ……. ……………… ….
14) Сопротивление цепи, состоящей из двух последовательно соединенных проводников, равно …………………………………………………………
15) Сопротивление цепи, состоящей из двух параллельно соединенных одинаковых проводников, равно …………………………………………………………
3. Применение.
Решите следующие задачи.
1) Два резистора сопротивлением 5 Ом и 10 Ом включены в цепь последовательно. Какое количество теплоты выделяется в каждом резисторе за 5 мин, если напряжение на втором резисторе 20 В?
2) Каким
сопротивлением должен обладать проводник, чтобы при напряжении на его концах
220 В, сила тока в нем была 1 мА?
3) Электронная пушка «выстреливает» 1018 электронов в секунду. Какова сила тока электронного пучка?
4) В расплавленной поваренной соли движутся ионы хлора с зарядом -1,6 10-19 Кл и ионы натрия с зарядом +1,6 10-19 Кл. Через поперечное сечение справа налево прошло за 1 секунду 1019 ионов натрия, а слева направо 2 1019 ионов хлора за ту же секунду. Какова сила тока?
5) Электронный пучок с силой тока 1 мкА направлен на металлический незаряженный шарик. Каким будет заряд шарика через 5 с?
6) Из пипетки падают капли с зарядом 0,1 мкКл каждая. За 10 с упало 10 капель. На сколько изменился заряд пипетки с оставшейся жидкостью? Какова средняя сила тока.
7) Даны два резистора 200 Ом и 300 Ом соответственно. Как сделать, чтобы сопротивление участка цепи было 500 Ом?
8) Имеется набор резисторов по 1000 Ом. Как сконструировать резистор с сопротивлением 200 Ом?
9) Две лампочки включены параллельно. Напряжение в цепи 220 В. Какова сила тока в цепи и в каждой лампочке, если сопротивление первой лампочки 300 Ом, второй 600 Ом?
10) Определите удельное сопротивление проволоки длиной 20 м с площадью поперечного сечения 0,0000001 м2, если ее сопротивление 2 Ом.
11) Как изменится сопротивление проволоки, если ее сложить вдвое и скрутить?
12) Сколько тепла выделяется в лампочке накаливания с сопротивлением 200 Ом за 1 час, если она включена в цепь с напряжением 200 В?
13) Две лампочки с сопротивлением 100 Ом и 400 Ом соответственно включены последовательно, которая из них будет гореть ярче?
14) Две лампочки с сопротивлением 100 Ом и 400 Ом соответственно включены параллельно, которая из них будет гореть ярче?
15) Источник тока с э.д.с. 12 В, обладает внутренним сопротивлением 0,01 Ом. Какую мощность будет потреблять лампочка с сопротивлением 0,01 Ом, если ее подключить к этому источнику? Как изменится потребляемая мощность, если сопротивление лампочки изменить?
4. Соображение.
1) Какой заряд должен переместиться на электрод, чтобы на нем выделился один моль натрия. Заряд иона натрия равен по модулю заряду электрона q =1,6 10-19 Кл. Число Авагадро NА =6 10-231/моль. Реально ли накопить такой заряд на изолированном электроде?
2) Почему при изготовлении нагревательных приборов используют проводники с большим удельным сопротивлением?
3) Если бы вам удалось приобрести возможность своими глазами видеть электроны внутри металла, смогли бы вы заметить момент включения лампочки?
4) Что является подвижными заряженными частицами в растворах солей, кислот и щелочей?
5) Во время грозы выделяется большое количество энергии. Объясните ее происхождение. Какова дальнейшая судьба этой энергии?
6) Почему между заряженными шариками электрофорной машины проскакивает искра, когда между ними вводим пламя зажигалки?
III. Магнитное
поле
1.Узнавание.
|
1) Индукция магнитного поля |
В |
Тл |
|
2) Лини магнитной индукции направлены |
от северного полюса к южному |
всегда замкнуты |
|
3) Северный полюс магнитной стрелки показывает |
на север |
южный магнитный полюс находится в Арктике |
|
4) Проводники с током, |
притягиваются |
если ток идет в одном направлении |
|
5) Два постоянных магнита |
отталкиваются |
если они обращены друг к другу одноименными полюсами |
|
6) На движущийся заряд в магнитном поле действует сила |
F= qBv |
правило левой руки |
|
7) На отрезок проводника с током в магнитном поле действует сила |
F=B I l |
правило левой руки |
|
8) В однородном магнитном поле, частица будет двигаться |
по окружности |
если скорость направлена перпендикулярно полю |
|
9) Сила, действующая на частицу в магнитном поле |
не совершает работы |
перпендикулярна скорости |
|
10) Направление магнитного поля вокруг проводника с током |
определяется по правилу буравчика |
линии магнитной индукции – окружности |
|
11) Железный сердечник |
увеличивает вектор магнитной индукции |
феррит |
|
12) Компас |
постоянный магнит |
непригоден на полюсах |
|
13) Вокруг проводника с током |
есть магнитное поле |
Опыт Эрстеда |
|
14) В магнитном поле на проводник с током действует сила |
перпендикулярная направлению тока |
Опыт Ампера |
|
15) На стрелку компаса действует |
магнитное поле Земли |
железные предметы изменяют магнитное поле |
2. Воспроизведение.
. Заполнить пропуски
1) Магнитное поле порождается………………………… ……… .…и действует на ………………………………………………………
2) Одноименные полюса постоянных магнитов………….. …………… ………
3) Сила, действующая на движущийся заряд, направлена……………………….
4) Сила, действующая на проводник с током, направлена……………………….
5) Магнитное поле…………… … .. . ..совершать работу
6) Северный магнитный полюс Земли находится …………………………………
7) Вектором магнитной индукции называется…………………………………….
8) Линией магнитной индукции называется ………………………………………
9) Один тесл – это индукция такого поля, которое действует……………………
10) Правило левой руки гласит: если пальцы левой руки………………………… . . . …………………, а ладонь расположить, так, чтобы …………… …… ……. , то большой палец…………………………………………………….
11) В электродвигателе используется действие магнитного поля на………… …. .. . ……………, но работу совершает …………….. ………. . ……….. …………..
12) Опыт Эрстеда показал, что……………………………………………………..
13) Сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током зависит от направления магнитного поля,………………………………………………….
14) Сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся заряд, всегда………………………………………. ………………………….. …………..
15) Вещества, ………………………………………, называются диамагнетиками
3. Применение.
Решите задачи.
1. Какая
сила действует на проводник длиной 2м, по которому течет ток 600 А, со стороны
магнитного поля Земли, индукция которого 5 10-5 Тл. Если проводник расположить
перпендикулярно индукции.
2.
Какой ток должен протекать по медному проводнику
диаметром 2 мм, чтобы он висел в воздухе, если магнитное поле направлено горизонтально
и магнитная индукция равна 0,1 Тл? Необходимые данные возьмите из таблиц.
3. Укажите направление
4. Однородное магнитное поле, во всех точках которого В постоянна, называют магнитным зеркалом. Почему его так называют?
5. По какой траектории движется заряженная частица, влетевшая в постоянное, однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции?
6. Частица массой m движется со скоростью v в магнитном поле с индукцией В перпендикулярно линиям магнитной индукции. Каково ускорение частицы? Как оно направлено?
7. Какая
сила действует на электрон в магнитном поле с индукцией 1мкТл, если он движется
со скоростью 2 108 м/с
перпендикулярно линиям магнитной индукции? Каков модуль ускорения протона?
8. Какой должна быть индукция магнитного поля, чтобы на шарик с зарядом 1 мкКл, движущийся со скоростью 100 м/с перпендикулярно линиям магнитной индукции, действовала сила 0,0005 Н?
9. С какой скоростью должен двигаться электрон в магнитном поле с индукцией 0,0005 Тл, чтобы его ускорение равнялось ускорению свободного падения?
10. Определить зависимость радиуса орбиты заряженной частицы в магнитном поле от модуля скорости.
11. Нарисуйте траектории двух разноименно заряженных частиц, влетающих в магнитное поле, если масса положительно заряженной частицы во много раз больше, чем у отрицательно заряженной.
12. Чему равняется В и Е внутри неподвижного конденсатора?
13. Чему равняется В и Е внутри катушки с током?
14. Чему равняется В и Е внутри проводника с током и вокруг него?
15. Докажите, что если в одной системе отсчета мы наблюдаем только магнитную составляющую поля, то в системе отсчета, движущейся относительно первой, мы должны обнаружить электрическую составляющую.
4
Соображение.
1) На концах крыльев самолета, летящего в магнитном поле
Земли скапливаются заряды. Эбъясните это явление с точки зрения наблюдателя на
земле и с точки зрения пилота.
2) Почему магнитное поле Земли предохраняет нас от потока
заряженных частиц, летящих к нам из космоса?
3) Почему намагниченная стальная игла, будучи подвешенной
на тонкой нити, располагается под некоторым, не равным нулю, углом к горизонту?
4) Каково происхождение слова магнит?
5) По преданию гроб Магомета витает в воздухе без опоры.
Предложите вариант подобной конструкции.
6) Докажите, что в постоянном магнитном поле кинетическая
энергия частицы не меняется. Может ли меняться импульс?
1. Узнавание
Соедините отрезками соответствующие ячейки таблицы.
|
1) Индукционный ток возникает при |
вынимании постоянного магнита из катушки |
катушка должна быть замкнута |
|
2) Правило Ленца |
Индукционный ток препятствует тому изменению, которое его порождает. |
Металлическое кольцо отталкивается от приближающегося к нему магнита. |
|
3) Индуктивность |
Гн (генри) |
L |
|
4) Магнитная индукция. |
Тл (тесла) |
В |
|
5) Изменяющееся магнитное поле |
порождает вихревое электрическое |
В вихревом электрическом поле работа зависит от траектории. |
|
6) Изменяющееся электрическое поле |
порождает магнитное поле |
Линии магнитной индукции замкнуты |
|
7) Электромагнитная волна это |
вихревое электрическое и магнитное поля. |
Скорость 300 000км/с |
|
8) В электрогенераторе механическая работа создает |
Электрическую энергию. |
Энергия электрического и магнитного полей |
|
9) Скорость электромагнитной волны |
300 000 км/с |
Не зависит от скорости наблюдателя и источника |
|
10) Электромагнитная волна может |
отражаться |
преломляться. |