Тепловые явления (физика)

Тепловые явления.

Конвекция в природе.

Все ветры в атмосфере представляют собой конвекционные потоки огромного масштаба – один этот пример показывает, какое большое значение имеет конвекция для человека.

Одной из причин образования пассатов – ветров, дующих от субтропических областей к экватору, - является неравномерное нагревание земной поверхности Солнцем. Средняя годовая температура на экваторе Земли на 50⁰ С выше, чем на полюсах ее. В экваториальной зоне Земли нагретый воздух поднимается вверх. На его место с севера и юга притекает холодный воздух. Его движение и есть пассат. Потоки холодного воздуха вследствие вращения Земли движутся не вдоль меридиана, а отклоняются, поэтому в северном полушарии пассаты имеют северо – восточное напрвление, а в южном – юго – восточное.

Ветры вызывают также образование океанических течений. Постоянно дующий в одном направлении ветер приводит в движение верхние слои воды, и они перемещаются в сторону ветра. Теплые и холодные океанические течения, вызванные ветрами, могут служить примером вынужденной конвекции. Ветры и океанические течения влияют и на изменение погоды, и на климат, имеющий важное значение в жизни человека.

Конвекцией объясняются и ветры меньшего масштаба – бризы, возникающие на берегах морей. В летние дни суша больше нагревается от лучей солнца, чем вода. Воздух над сушей также нагревается и выталкивается вверх. На его место с моря перемещается холодный воздух – дует ветер. Это и есть бриз. Ночью вода охлаждается медленнее, чем суша, и над сушей воздух становится более холодным, чем над водой. Образуется ночной бриз – движение холодного воздуха от суши к морю.

Удельные теплоемкости некоторых веществ.

Теплота сгорания топлива.

Солнце - главный источник энергии на Земле.

Источником почти всей энергии, которой пользуется человек, является Солнце. За счет солнечной энергии поддерживается средняя годовая температура на Земле около 15⁰С.

Опытным путем нашли, что каждый квадратный сантиметр поверхности Земли при перпендикулярном падении лучей получает в минуту в среднем около 2 кал (если не учитывать потерь энергии при прохождении лучей через атмосферу). Если бы мы могли использовать хотя бы 1% солнечной энергии, которая падает на наши города, то с избытком покрыли бы всю потребность городов в энергии всех видов.

А мощность солнечных лучей, падающих на всю земную поверхность, так велика, что для ее замены понадобилось бы около 30 миллионов мощных электростанций.

Стоит только представить себе, что произошло бы на Земле, если бы Солнце каждый день не освещало Землю! Мы знаем такие места на Земле, которые слабо нагреваются солнечными лучами. Это Арктика и Антарктика. Там вечный лед и снег.

Помимо нагревания, всюду на Земле мы находим другие следы влияния солнечных лучей. Вода морей, озер, рек от тепла солнечных лучей испаряется; поднявшись вверх, она сгущается в облака, переносится ветром в разные места Земли и выпадает там в виде осадков. Эти осадки питают реки, которые снова текут в моря и океаны. Великий непрерывный круговорот воды на Земле совершается за счет энергии Солнца.

Вследствие неравномерного нагрева поверхности Земли лучами Солнца возникают ветры. Под действием ветров и приносимой ими влаги постепенно разрушаются огромные горные массивы.

Вся жизнь на Земле – жизнь растений и животных – зависит от Солнца. В растениях происходит превращение энергии солнечных лучей в химическую энергию. Что означает это выражение?

Пропустим воздух через воронку, в которой находится лист растения, освещаемый солнечными лучами. Можно обнаружить, что из воронки выходит кислород. Что произошло?

В зеленый лист растения проникают молекулы углекислого газа, которые всегда находятся в воздухе. В результате химической реакции, в которой участвует углекислый газ и вода, содержащаяся в листе, образуются молекулы кислорода и органическое вещество. Кислород выделяется в окружающий воздух, а органическое вещество остается в листе растения. Поэтому растение содержит всегда углерод и может гореть.

Но мы знаем, что для разложения молекулы на атомы нужно затратить энергию. Откуда берется эта энергия? Если описанный выше опыт производить, не освещая лист растения солнечными лучами, то химической реакции не произойдет. Значит, разложение углекислого газа в зеленом листе растения происходит благодаря энергии солнечных лучей.

Каменный уголь, являющийся пока еще одним из основных наших источников энергии, представляет собой окаменевшие в земле остатки лесов, когда – то буйно росших на больших пространствах Земли. Значит, и в нем запасена энергия Солнца.

В болотах из отмирающих растений образуются пласты торфа, широко используемого как топливо.

Энергия животных, питающихся растениями, и энергии человека – все это преобразованная энергия солнечных лучей.

Лишь недавно человечество научилось использовать дополнительный источник энергии на Земле – атомную энергию, непосредственно не связанную с Солнцем.

Аморфные тела.

Существует особый вид тел, который принято также называть твердыми телами. Это аморфные тела. В естественных условиях они не обладают правильной геометрической формой.

К аморфным телам относятся твердая смола (вар, канифоль), стекло, сургуч, эбонит, различные пластмассы.

По многим физическим свойствам, да и по внутреннему строению аморфные тела стоят ближе к жидкостям, чем к твердым телам.

Кусок твердой смолы от удара рассыпается на осколки, т. е. ведет себя как хрупкое тело, но вместе с тем обнаруживает свойства, присущие жидкостям. Твердые куски смолы, например, медленно растекаются по горизонтальной поверхности. Куски смолы находясь в сосуде, со временем принимают форму сосуда.

По описанным свойствам твердую смолу можно рассматривать как очень густую и вязкую жидкость.

Стекло обладает значительной прочностью и твердостью, т. е. свойствами, характерными для твердого тела. Однако стекло, хотя и очень медленно (в течение десятилетий), способно течь, как смола.

В отличие от кристаллических тел в аморфных телах атомы или молекулы расположены беспорядочно, как и в жидкостях.

Температура плавления некоторых веществ. ⁰С

Удельная теплота плавления некоторых веществ.

Сплавы и их применение в технике.

Расплавленные металлы можно смешивать друг с другом и получать сплавы. Сплавы широко применяют в технике, так как многие из них обладают ценными качествами. Всем хорошо известна сталь – это сплав железа с углеродом. Небольшие добавки к стали некоторых металлов: хрома, никеля, титана – позволяют получить сталь повышенной твердости, нержавеющую сталь, сталь стойкую к действию высокой температуры.

Высокой прочностью обладают сплавы алюминия с другими металлами. Из них широкое применение нашел дюралюминий, состоящий из 94% алюминия, 5% меди, 0,5% магния, 0,5% марганца. Температура плавления его 650⁰С. Плотность дюралюминия втрое меньше плотности стали, а сопротивляемость разрыву такая же, как у некоторых сортов стали.

Сплавы, подобные дюралюминию, идут для изготовления отдельных частей автомобилей, самолетов, судов.

Температура плавления сплавов обычно бывает ниже температуры плавления их главных составных частей. Существуют сплавы с очень низкой температурой плавления. Например, сплав, состоящий из двух частей висмута (t_пл=271⁰С), одной части олова (t_пл=232⁰С) и одной части свинца (t_пл=327⁰С) плавится при 95⁰С. Чайная ложка, изготовленная из такого сплава, расплавится в кипящей воде.

Легкоплавкие сплавы применяют во многих предохранительных противопожарных приспособлениях.

Широко применяемый на практике припой для пайки различных изделий из металла состоит из двух частей свинца и одной части олова. Температура плавления его 180⁰С, т. е. значительно ниже температуры плавления олова и свинца.

Легкоплавкий сплав, называемый баббитом, применяют для заливки вкладышей подшипников, например в автомобилях и тракторах.

Испарение твердых тел.

В твердом теле, как и в жидкости, тоже имеются такие частицы (молекулы и атомы), кинетическая энергия которых больше средней кинетической энергии частиц. Размах колебаний таких “быстрых” частиц может оказаться достаточным для того, чтобы они могли оторваться от других молекул и перейти в пар.

Наблюдения и опыты показывают, что твердые тела действительно испаряются. Испарение некоторых твердых тел легко обнаружить по их запаху. Примером может служить испарение нафталина.

Испаряется и лед, этим объясняется, что на морозе можно сушить белье. Оно сначала покрывается льдом, который затем испаряется, и белье становится сухим.

Очень интересен опыт с испарением кристаллов йода. Если слегка подогревать стеклянную колбу с небольшим количеством йода, то кристаллики йода начнут испаряться. Йод из твердого состояния превращается в газообразное, минуя жидкое состояние. Пары йода имеют густой фиолетовый цвет, поэтому их хорошо видно. При охлаждении колбы из паров йода образуются сразу кристаллики йода.

Температура кипения различных веществ при нормальном атмосферном давлении,⁰С

Удельная теплота парообразования жидкостей при температуре кипения и нормальном давлении

Вопросы на “знать и понимать”.

Тепловое движение

1. Что мы знаем о движении одной молекулы тела?

2. Почему беспорядочное движение молекул называют тепловым движением?

3. Приведите примеры тепловых явлений?

4. Почему общее движение молекул тела является очень сложным?

Переход механической энергии во внутреннюю энергию

1. Какие превращения энергии происходят при подъеме шара, брошенного вверх и при его падении?

2. Как изменяется состояние свинцового шара и свинцовой плиты в результате их соударения?

3. В какую энергию превращается механическая энергия шара при ударе его о плиту?

4. Какую энергию называют внутренней энергией тела?

Внутренняя энергия

1. Зависит ли внутренняя энергия тела от того, обладает само тело кинетической и потенциальной энергией или нет?

2. Какую энергию легче использовать: механическую или внутреннюю?

3. Почему внутренняя энергия тела увеличивается при повышении температуры тела?

4. Как и почему меняется внутренняя энергия тела при деформации тела и переходе его в другое состояние?

Способы изменения внутренней энергии тела

1. Приведите примеры, показывающие, что внутренняя энергия тела увеличивается при совершении над телом работы.

2. Опишите опыт, показывающий, что за счет своей внутренней энергии тело может совершить работу.

3. Приведите примеры увеличения внутренней энергии тела способом теплопередачи.

4. Объясните с точки зрения молекулярного строения веществ теплопередачу.

5. Какими двумя способами можно изменить внутреннюю энергию тела?

Теплопроводность

1. На каком опыте можно наблюдать передачу тепла твердым телом?

2. Как происходит передача тепла по металлической проволоке?

3. Почему металл кажется на ощупь холоднее дерева?

4. Какие плохие проводники тепла вы знаете? Где их применяют?

5. Почему глубокий рыхлый снег предохраняет озимые хлеба от вымерзания?

6. Объясните, почему солома, сено, сухие листья плохо проводят тепло?

Конвекция

1. Опишите опыт, показывающий, что воздух над нагретой лампой перемещается.

2. Объясните, как и почему происходит перемещение воздуха над нагретой лампой.

3. Опишите, как происходит нагревание воды в колбе, поставленной на огонь.

4. В чем состоит явление конвекции?

5. Чем отличается естественная конвекция от вынужденной?

6. Почему жидкости и газы обычно нагревают снизу?

7. Почему конвекция невозможна в твердых телах?

Излучение

1.Почему можно утверждать, что от Солнца к Земле энергия не может передаваться конвекцией и теплопроводностью?

2. Какие тела лучше и какие хуже поглощают лучи?

3. Как учитывается человеком различная способность тел поглощать лучи?

4. Летом воздух в здании нагревается, получая тепло различными способами: через стены, через открытое окно, в которое входит теплый воздух, через стекло, которое пропускает лучи Солнца. С каким видом теплопередачи мы имеем дело в каждом случае?

5. Стоя около костра или открытой печи, мы чувствуем, как нагревается наше тело. Каким способом передается к нам теплота от костра и печи? Ответ обоснуйте.

6. Приведите примеры, показывающие, что тела с темной поверхностью больше нагреваются лучами, чем тела со светлой поверхностью.

Количество теплоты

1. Что такое количество теплоты? К какому способу изменения внутренней энергии относят это название?

2. Как зависит количество теплоты от изменения температуры тела?

3. Почему нельзя только по изменению температуры тела судить о количестве полученной им теплоты?

4. Как зависит количество теплоты от массы тела?

5. Опишите опыт, показывающий, что количество теплоты зависит от рода вещества, из которого изготовлено тело.

6. От чего зависит количество теплоты, переданное телу при нагревании?

7. Какими единицами измеряют внутреннюю энергию и количество теплоты?

8. Что такое калория и килокалория?

9. Скольким джоулям равна 1 ккал?

Удельная теплоемкость

1. Что называют удельной теплоемкостью вещества?

2. Чему равна удельная теплоемкость воды?

3. Как надо понимать, что удельная теплоемкость свинца равна 130Дж/(кг*град)?

4. Какая связь существует между удельной теплоемкостью вещества и изменением его внутренней энергии?

5. Почему близость водоемов влияет на температуру воздуха?

Закон превращения и сохранения энергии в механических и тепловых процессах

1. Приведите примеры превращения механической энергии во внутреннюю и внутренней в механическую.

2. Приведите примеры перехода механической энергии от одного тела к другому.

3. Какой опыт показывает, что при переходе внутренней энергии от одного тела к другому ее величина сохраняется?

4. В чем состоит закон сохранения энергии?

5. Какое значение имеет закон сохранения энергии в науке и технике?

6. Какие превращения кинетической энергии автомобиля происходят при его торможении?

Агрегатные состояния вещества

1. В каких трех состояниях может находиться одно и то же вещество?

2. Как называют три состояния вещества?

3. Какое практическое значение имеют явления перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое?

4. Чем определяется то или иное агрегатное состояние вещества?

5. Как изменяется внутренняя энергия тела при переходе вещества из твердого состояния в жидкое и из жидкого в газообразное?

Плавление и отвердевание кристаллических тел

1. Какой процесс называют плавлением?

2. Какой процесс называют отвердеванием?

3. Как называют температуру, при которой кристаллическое вещество плавится, при которой отвердевает?

4. Сравните температуру плавления твердой ртути и твердого спирта. У какого из этих веществ температура плавления выше?

Удельная теплота плавления

1. Как объяснить, что в течение всего времени процесса плавления кристаллического вещества температура его не меняется?

2. На что расходуется энергия сгорающего в нагревателе топлива при плавлении кристаллического вещества?

3. Что такое удельная теплота плавления?

4. В каких единицах выражают удельную теплоту плавления?

Испарение и конденсация

1. Как связана температура жидкости со скоростью движения молекул?

2. Какое явление называют испарением?

3. Как объяснить, что испарение жидкости происходи при любой температуре?

4. Как называют процесс перехода пара в жидкость?

5. Как влияет движение воздуха на испарение жидкости?

Конденсация пара

1. При каких условиях происходит конденсация пара?

2. Какие явления природы объясняются конденсацией пара?

3. В какую погоду скорее просыхают лужи от дождя: в тихую или ветреную, в теплую или холодную? Как это можно объяснить?

4. Почему горячий чай остывает скорее, если на него дуют?

5. Какую роль играет пот, выступающий в жару на теле?

6. Почему в сухом воздухе переносить жару легче, чем в сыром?

7. Чтобы получить прохладную воду в летнюю жару, ее наливают в сосуды, изготовленные из слабо обожженной глины, сквозь которую вода медленно просачивается. Вода в таких сосудах холоднее окружающего воздуха. Почему?

8. Небольшое количество воды находится в стакане и такое же количество воды налито на блюдце. Где быстрее вода испарится? Ответ обоснуйте.

9. На стекло или доску кисточкой наносят мазки различных жидкостей: эфира, спирта, воды и масла. Наблюдая за мазками, замечают, что жидкости испаряются с разной скоростью. Проделайте такой опыт и объясните его.

Кипение

1. Какой процесс называют кипением?

2. Какие явления наблюдаются в нагреваемой жидкости перед тем, как жидкость начинает кипеть?

3. Какие силы действуют на пузырек воздуха, наполненный паром, когда он находится внутри жидкости?

4. Что называют температурой кипения жидкости?

Задание №

Положите пятикопеечную монету на лист фанеры или деревянную доску. Прижмите монету к доске и двигайте ее быстро то в одну, то в другую сторону. Заметьте, сколько раз надо передвинуть монету, чтобы она стала теплой, горячей. Сделайте вывод о связи между проделанной работой и увеличением внутренней энергии тела. (“Способы изменения внутренней энергии тела”)

Задание №

Напишите доклад на одну из следующих тем:

1. Литье металлов.

2. Изготовление предметов из камня и пластмасс с использованием литья.

3. Явления природы, объясняемые большой удельной теплотой плавления льда и расширением воды при замерзании.

4. Горные ледники.

Задание №

Поставьте на плиту две одинаковые жестяные банки. В одну налейте 0,5 кг воды, в другую положите 0,5 кг снега. Заметьте, сколько времени потребуется для того, чтобы вода в обеих банках закипела. Напишите краткий отчет о нашем опыте и объясните его результаты. (“Количество теплоты”)

Задание №

Возьмите кусочек нафталина размером с небольшую горошину, положите его на блюдце и размельчите в порошок.

Запишите дату начала опыта и установите, через сколько времени весь нафталин испарится.(“Испарение твердых тел”)

Задание №

Пронаблюдайте за процессом нагревания и кипения воды. Для этого налейте воду в небольшую открытую кастрюльку или в жестяную банку и поставьте ее на плиту. Лучше взять для этого опыта химический стакан или небольшую колбу.

Проследите внимательно за тем, что происходит в воде во время нагревания. Обратите также внимание на помутнение воды перед самым началом кипения и объясните его.

Во время кипения воды подержите наклонно над паром чистую тарелку. Что наблюдаете? Объясните. Напишите краткий отчет о вашем опыте.

(“Кипение”)

Задание №

Подготовьте доклад на одну из следующих тем:

1. Как образуется роса и иней.

2. Происхождение облаков. Виды облаков.

3. Образование дождя, снега и града.

4. Круговорот воды в природе.

Задание №

Подготовьте доклад на одну из следующих тем:

1. Роль тепловых двигателей в развитии техники и промышленности.

2. К. П. Д. тепловых машин и пути его увеличения.

3. Первые тепловые машины.

4. Первые паровозы Стефенсона и Черепанова.

5. Первые пароходы.

6. Двигатель внутреннего сгорания – дизель.

7. Теплоходы.

8. Тепловые двигатели и авиации.

9. Реактивные двигатели.

Изобретение термометра.

Трудно поверить, что создание такого распространенного и простого по устройству прибора, как термометр, потребовало полуторавековых усилий многих ученых. Казалось бы, что тут сложного? К шкале с делениями прикреплена запаянная сверху трубка с шариком внизу, заполненная ртутью или подкрашенным спиртом. От нагревания жидкость расширяется, ее уровень поднимается и, останавливаясь около того или иного деления, показывает температуру. Однако мысль о возможности использования явления теплового расширения тел для измерения температуры возникла только в конце 16 в. Древние ученые о температуре тела судили по непосредственному ощущению. Еще в 5 в. до н. э. основатель медицины Гиппократ обратил внимание на то, что у больных повышается температура тела. Но только лишь в 1592 г. Галилеем был сконструирован прибор – термоскоп, позволяющий объективно судить о степени жара у больного. Этот прибор он демонстрировал на своих лекциях.

Термоскоп состоял из стеклянного шара с припаянной к нему стеклянной трубкой. Нагрев руками шар (а следовательно и воздух в нем), трубку опускали открытым концом в сосуд с водой. По мере охлаждения воздуха в шаре давление его уменьшалось, и вода под действием атмосферного давления поднималась по трубке вверх на некоторую высоту. По высоте столбика воды в трубке можно было оценить температуру, так как при охлаждении воздуха в шаре столбик воды в трубке поднимался, при нагревании – опускался. Однако высота столбика жидкости в термоскопе зависела от атмосферного давления, и, следовательно, по этому прибору можно было только сравнивать температуру разных тел в одно и то же время в одном и том же месте. Шкалы прибор не имел, а значит, и измерять температуру им было нельзя.

В 1714г. голландский стеклодув Д. Фаренгейт изготовил термометр, в котором впервые использовал в качестве жидкости ртуть. За одну из опорных точек шкалы (0⁰F) он принял самую низкую температуру, которую смог получить. Это была температура смеси воды, льда и нашатыря. Второй точкой он выбрал температуру смеси воды и льда. А расстояние между ними разделил на 32 части. Температура человеческого тела по его шкале соответствовала 96⁰F, точка кипения воды 212⁰F. Шкала Фаренгейта получила широкое распространение во многих странах, ее до сих пор применяют в Англии и США.

В 1730 г.Французский естествоиспытатель Р. Реомюр предложил спиртовой термометр с постоянной нулевой точкой, соответствующей температуре таяния льда (0⁰R). Один градус его шкалы соответствовал увеличению объема спирта на 0,001 первоначального объема. Температура кипения воды по его шкале равнялась 80⁰R.

Примерно в то же время появилась шкала, которую предложил шведский физик А. Цельсий. В качестве опорных точек он взял температуры таяния льда и кипения воды, назвал их соответственно

Электричество.

Вопросы на “знать и понимать”.

Электризация тел при соприкосновении.

1. Как обнаружить на опыте возникновение электрического заряда на телах, потертых друг о друга?

2. Каково происхождение слова “электричество”?

3. Что называют электризацией тела?

4. Как показать, что при соприкосновении электризуются оба тела?

Два рода зарядов, взаимодействие тел, имеющих заряды.

1. Как взаимодействуют друг с другом две эбонитовые палочки, наэлектризованные трением о мех?

2. Как показать, что заряд, полученный на стекле, потертом о шелк, является зарядом другого рода, чем заряд эбонитовой палочки, потертой о шерсть?

3. Какие два рода электрических зарядов существуют в природе?

Как их называют?

1. Как взаимодействуют тела, имеющие заряды одного знака, разного знака?

Понятие об электрическом поле.

1. В чем отличие действия электрических сил от сил упругости?

2. Чем отличается пространство, окружающее наэлектризованное тело, от пространства, окружающего не наэлектризованное тело?

3. Как можно обнаружить электрическое поле?

4. Как изменяется сила, действующая на заряженную гильзу при удалении ее от заряженного тела, при изменении знака его заряда?

Делимость электрического заряда.

1. Как на опыте показать, что электрический заряд делится на части?

2. Можно ли электрический заряд делить бесконечно?

Опыт Резерфорда. Ядерная модель атома.

1. С какой целью был поставлен опыт Резерфорда?

2. Откуда берутся -частицы? Что вы о них знаете?

3. Опишите опыт Резерфорда.

4. Каковы результаты опыта?

5. Как эти результаты были объяснены Резерфордом?

6. Какова ядерная модель атома?

Строение атомов.

1. Чем отличаются друг от друга атомы различных химических элементов?

2. Что является главной характеристикой данного химического элемента?

3. какие частицы входят в состав ядра?

4. Каково строение атомов водорода, гелия и лития?

5. Как образуются положительные и отрицательные ионы?

6. От атома гелия отделился один электрон. Как называется оставшаяся частица? Каков ее заряд?

Проводники и непроводники электричества.

1. Какие опыты показывают, что одни тела являются проводниками электрического заряда, а другие нет?

2. Назовите хорошие и плохие проводники электрического заряда?

3. Как, зная строение атома, объяснить существование проводников и изоляторов, притяжение гильзы к заряженной палочке?

Электрический ток.

1. Что имеют в виду, когда говорят о практическом использовании электрической энергии?

2. Что такое электрический ток?

3. Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем возник и существовал электрический ток?

Источники тока.

1. Какова роль источника тока?

2. Какие превращения энергии происходят внутри источника тока?

3. Какие превращения энергии происходят при работе электрической машины, термоэлемента, фотоэлемента?

Электрическая цепь и ее составные части.

1. Какова роль источника тока в электрической цепи?

2. Какие приемники или потребители электрической энергии вы знаете?

3. Из каких частей состоит электрическая цепь?

4. Что такое замкнутая цепь, разомкнутая цепь?

5. Что такое схема электрической цепи?

Электрический ток в металлах.

1. Как объяснить, что в обычных условиях металл электрически нейтрален?

2. Почему беспорядочное движение электронов в металле не вызывает переноса электрического заряда?

3. Что представляет собой электрический ток в металле?

4. Что нужно создать в металле, чтобы вызвать в нем направленное движение электронов?

5. Какую скорость имеют в виду, когда говорят о скорости распространения электрического тока в проводнике?

Электрический ток в электролитах.

1. Как показать, что дистиллированная вода не проводник электричества?

2. Как показать, что раствор медного купороса в воде является проводником электричества?

3. Каким образом объясняют электропроводность раствора медного купороса?

4. Как возникают ионы в растворе?

5. Каково движение ионов в растворе в отсутствие электрического поля?

6. Что представляет собой электрический ток в электролитах?

7. Какие явления наблюдают на электродах, когда в электролите существует ток?

Действие электрического тока.

1. Какие явления сопровождают ток в цепи?

2. Как можно наблюдать на опыте тепловые действия тока?

3. Как можно наблюдать на опыте химические действия тока?

4. Где на практике используют тепловые и химические действия тока?

5. На каком опыте можно показать магнитное действие тока?

6. Какое действие тока используют в устройстве гальванометра?

Количество электричества и сила тока.

1. Как можно показать, что разная степень действия тока зависит от количества электричества протекающего в цепи?

2. Что называют силой тока в цепи?

3. Как надо понимать выражения: “сильный ток”, “слабый ток”?

4. Как объяснить, что во всех частях простой цепи сила тока одинаковая?

5. Какое явление положено в основу установления единицы силы тока – ампера?

6. Как определяют единицу силы тока – ампер и единицу количества электричества – кулон?

7. Чему равен заряд электрона?

8. Как называют прибор для измерения силы тока?

9. В каких единицах градуируют шкалу амперметра?

10. Как включают в цепь амперметр?

Напряжение.

1. Какие энергетические процессы происходят в замкнутой электрической цепи?

2. Какими двумя величинами определяется работа электрического тока на участке цепи?

3. Как показать на опыте, что работа тока на участке цепи зависит не только от силы тока, но и от напряжения?

4. Что понимают под напряжением на данном участке цепи?

5. Какую механическую величину можно сравнить с напряжением?

6. Что принимают за единицу напряжения? Как эту единицу называют?

7. Как надо понимать, что напряжение на участке цепи равно 1, 2, 127 В?

8. Какие единицы напряжения, кроме вольта, применяют на практике?

9. Как называют прибор для измерения напряжения?

10. Как включают вольтметр для измерения напряжения на участке цепи?

Сопротивление проводников.

1. Как называют свойство проводника, характеризуемое отношением напряжения на его концах и силе тока?

2. Какой формулой можно выразить сопротивление проводника?

3. Что принимают за единицу сопротивления проводника? Как ее называют?

4. Как рассчитать сопротивление проводника? Какие величины нужно для этого знать?

5. Какие единицы сопротивления, производные от Ома, используют на практике?

Закон Ома для участка цепи.

1. О связи каких трех электрических величин говорится в законе Ома?

2. Как формулируется закон Ома?

3. Как математически можно выразить закон Ома?

4. Как выразить напряжение на концах участка цепи через силу тока и сопротивление участка?

Последовательное соединение проводников.

1. Какое соединение проводников называют последовательным? Показать это на чертеже.

2. Как распределяется общее напряжение в цепи между отдельными участками этой цепи?

3. Как найти общее сопротивление цепи, зная сопротивление отдельных проводников при последовательном их соединении?

Параллельное соединение проводников.

1. Какое соединение проводников называют параллельным?

2. Какая из электрических величин одинакова для всех проводников, соединенных параллельно?

3. Как выражается сила тока в цепи до ее разветвления через силы токов в отдельных ветвях разветвления?

4. Как рассчитать величину сопротивления участка цепи, состоящего из нескольких проводников, соединенных параллельно?

Работа электрического тока.

1. Какие преобразования энергии происходят в замкнутой электрической цепи?

2. Как зависит величина работы тока на участке цепи от напряжения и количества электричества, прошедшего через этот участок?

3. Как выразить величину работы тока через напряжение, силу тока и время?

4. Как можно выразить 1 дж через другие единицы?

5. Какими приборами можно измерить работу тока?

Мощность электрического тока.

1. Что называют мощностью?

2. Как рассчитать мощность?

3. Как выражается мощность электрического тока через напряжение и силу тока?

4. Что принимают за единицу мощности?

5. Как выражается единица мощности через единицы напряжения и силы тока?

6. Какие единицы мощности используют на практике?

Задание №

Оберните круглый карандаш металлической бумагой (фольгой) и осторожно снимите с карандаша образовавшуюся гильзу. Подвесьте ее на шелковой или капроновой нити. Коснитесь гильзы наэлектризованным телом, заряд которого вам известен. Затем наэлектризуйте другие, имеющиеся в нашем распоряжении тела и, поднося их к гильзе, определите знак их заряда. Результаты опыта запишите. ( Два рода зарядов. Взаимодействие тел, имеющих заряды. )

Задание №

Подготовьте доклад на одну из следующих тем:

1. Открытие Гальвани.

2. Исследования Вольта.

3. “Вольтов столб”.

(Сила тока, напряжение, сопротивление.)

Задание №

Напишите доклад на одну из следующих тем:

1. Электролиз. Закон Фарадея.

2. Применение электролиза в технике: рафинирование меди, добывание алюминия, гальваностегия, гальванопластика; открытие Якоби.

Задание №

Подготовьте доклад на одну из следующих тем:

1. Использование тепловых действий тока в устройстве теплиц.

2. Электрический нагрев в инкубаторе. Автоматическое поддержание постоянной температуры.

3. Применение электрической энергии при выплавке стали и алюминия.

Электромагнитные явления.

Направление индукционного тока. Правило правой руки.

Индукционный ток, возникающий в проводнике, может иметь разное направление.

Об этом можно заключить по отклонению стрелки гальванометра. В одних случаях стрелка отклонялась в одну сторону, в других – в другую.

Опыты и наблюдения показывают, что направление индукционного тока в проводнике зависит от направления силовых линий магнитного поля и от направления движения проводника.

Существует простое механическое правило правой руки, пользуясь которым в некоторых случаях можно определить направление возникающего в проводнике индукционного тока.

Если расположить ладонь правой руки так, чтобы в нее входили силовые линии магнитного поля, а оставленный на 90⁰ большой палец направить по движению проводника, то положение четырех пальцев руки определит направление индукционного тока в проводнике.

Явление радиоактивности.

Это явление было открыто в конце прошлого века. Обнаружили, что руда, содержащая уран, испускает невидимые лучи, действующие на фотопластинку. Явление это получило название радиоактивности. Было установлено, что радиоактивен не только уран, но и некоторые другие элементы.

Изучая явление радиоактивности, ученые Пьер и Мария Кюри нашли в урановой руде, кроме урана, неизвестный в то время металл, радиоактивность которого оказалась во много раз больше, чем у урана. Его назвали радий. Радий – это очень редкий металл, при обработке нескольких тонн урановой руды ученым удалось выделить лишь около 1 г радия.

На опытах было установлено, что радиоактивные лучи производят различные действия. Попадая на фотопластинку, радиоактивные лучи засвечивают ее. Если крупинка радиоактивного вещества, попадет на фотопластинку, то можно будет увидеть следы излучения, испускаемого крупинкой во все стороны.

Проходя через воздух или другой газ, радиоактивные лучи превращают на своем пути атомы газа в ионы, отчего газ становится проводником электричества. Если к заряженному электроскопу поднести кусочек радиоактивного вещества, то воздух станет проводником и электроскоп разрядится.

Радиоактивные лучи вызывают свечение некоторых веществ. В том месте, где они падают на экран, покрытый одним из таких веществ, появляется светящееся пятнышко.

Вопросы на “знать и понимать”.

Магнитное поле.

1. Какие явления наблюдаются в цепи, в которой существует электрический ток?

2. Какие магнитные явления вам известны?

3. Какая связь существует между электрическим током и магнитным полем?

Магнитное поле прямого тока. Силовые линии магнитного поля.

1. Почему для изучения магнитного поля можно использовать железные опилки?

2. Как располагаются железные опилки в магнитном поле прямого тока?

3. Что называют силовой линией магнитного поля?

4. Для чего вводят понятие силовой линии поля? Как проводят силовую линию магнитного поля тока?

5. В чем состоит правило буравчика для определения

направлений силовых линий магнитного поля?

Магнитное поле кругового тока.

1. Как с помощью правила буравчика определить направление силовых линий магнитного поля кругового тока?

2. Как с помощью магнитной стрелки можно определить направление силовых линий магнитного поля кругового тока?

Электромагниты.

1. Какими способами можно усилить магнитное поле катушки?

2. Что называют электромагнитом?

3. Для каких целей используют на заводах электромагниты?

Постоянные магниты.

1. В чем различие в намагничивании с помощью тока куска железа и куска стали?

2. Какие тела называют постоянными магнитами?

3. Как Ампер объяснил намагничивание железа?

4. Что называют магнитными полюсами магнита?

5. Какие из известных вам веществ притягиваются магнитом?

Магнитное поле Земли.

1. Чем объяснить, что магнитная стрелка устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении?

2. Где находятся магнитные полюсы Земли?

3. Как показать, что южный магнитный полюс Земли находится на севере, а северный магнитный полюс – на юге?

4. Что называют углом склонения?

5. Чем объясняют появление “магнитных бурь”?

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле.

1. От чего зависит направление силы, действующей на проводник с током?

2. В чем заключается правило левой руки?

3. Как надо применять правило левой руки для определения направления силы, действующей на проводник с током?

Явление электромагнитной индукции.

1. Основываясь на каких фактах, Фарадей поставил перед собой задачу: “превратить магнетизм в электричество”?

2. При каких условиях в проводнике, находящемся в магнитном поле, возникает ток?

3. Какое явление называют электромагнитной индукцией?

4. Как называют ток, возникающий при электромагнитной индукции?