Самостоятельные работы по физике для 8 класса

Самостоятельная работа №1. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ И СПОСОБЫ ЕЕ ИЗМЕНЕНИЯ

Начальный уровень

1. В один стакан налита холодная вода, в другой - столько же горячей воды. Одинакова ли внутренняя энергия воды в этих стаканах?

2. На столе в кухне стоят стакан и графин с водой. Оди­наковы ли внутренние энергии воды в этих сосудах?

3. Как будет изменяться внутренняя энергия воды в ка­стрюле по мере ее подогревания?

4. Что можно сказать о внутренней энергии тела, тем­пература которого понизилась?

5. Два медных бруска имеют одинаковую температуру, но масса одного 1 кг, а другого — 0,5 кг. Какой из двух данных брусков обладает большей внутренней энергией?

6. Продукты положили в холодильник. Как изменилась их внутренняя энергия?

Средний уровень

1. Укажите, в каких из перечисленных ниже случаях внутренняя энергия воды не меняется:

а) воду несут в ведре; б) переливают ее из ведра в чайник; в) нагре­вают до кипения.

2. Как можно отогреть озябшие руки, не используя на­гретых предметов или теплых перчаток?

3. Каким способом - совершением работы или тепло­передачей - изменялась внутренняя энергия детали при ее нагревании в печи перед закалкой? При свер­лении в ней отверстия?

4. Почему при быстром скольжении вниз по шесту или канату можно обжечь руки?

5. Почему и как изменяется внутренняя энергия пилы при распиливании бревна? На основании чего вы об этом судите?

6. Спичку можно зажечь, если поместить ее в пламя свечи или при ее трении о коробок. Одинаковы ли способы изменения внутренней энергии спички при ее возгорании?

Достаточный уровень

1. а) Можно ли ртутным медицинским термометром измерить температуру капли? б) Кусок сахара раздробили на мелкие кусочки, а по­том растерли в порошок. В каком случае внутренняя энергия сахара больше? Почему?

2. а) Дотронувшись рукой до поверхности двух тел, вам показалось, что одно из них более холодное. Можно ли из этого сделать вывод, что поверхность каждого из тел имеет разную температуру?

б) Изменится ли внутренняя энергия воды в море с наступлением ночи?

3. а) Может ли повысится температура газа вследствие его взаимодействия с твердым телом, которое имеет меньшую температуру, чем газ? б) Как изменится внутренняя энергия газа при его внезапном сжатии? Что будет свидетельствовать об изменении его внутренней энергии?

4. а) Одна молекула кислорода в воздухе движется в данный момент со скоростью 900 м/с, а другая — со скоростью 1200 м/с. Правильно ли будет сказать, что температура второй молекулы выше? б) Растяните слегка резиновую нить. Как надо по­ступить (отпустить нить или растянуть сильнее), чтобы ее внутренняя энергия увеличилась?

5. а) Два ртутных термометра с различной массой ртути в них опустили в горячую воду. Одинаковую ли тем­пературу покажут термометры? б) В одном сосуде находится вода, в другом — лед. Массы воды и льда одинаковы. Вода или лед имеет больший запас внутренней энергии? Почему?

6. а) Известно, что чем больше скорость движения мо­лекул тела, тем выше его температура. Почему же не нагревается пуля, выстреленная в тире из пневмати­ческого ружья, хотя все ее молекулы движутся к мишени с большей скоростью? б) Чем объяснить, что при вколачивании гвоздя его шляпка почти не нагревается, но, когда гвоздь вбит, достаточно нескольких ударов, чтобы шляпка сильно нагрелась?

Высокий уровень

1. а) Сжатую пружину поместили в сосуд с кислотой и растворили ее. Куда «исчезла» потенциальная энер­гия сжатой пружины? б) Два одинаковых медных шарика упали с одной и той же высоты. Первый упал в глину, а второй, уда­рившись о камень, отскочил и был пойман рукой на некоторой высоте. Который из шариков изменил больше свою внутреннюю энергию?

2. а) Возможно ли отсутствие у какого-нибудь тела внут­ренней энергии? Что для этого должно произойти? б) Когда автомобиль больше расходует горючее: при езде без остановок или с остановками?

3. а) Представьте себе случай, когда какое-либо тело не имеет механической энергии. Реальна ли такая си­туация? Поясните это на примере.

б) Если жидкость, находящуюся в закупоренной бу­тылке, энергично встряхнуть, то ее температура по­вышается. Почему нагревается жидкость?

4. а) Из чайника выкипела почти вся вода. В некоторый момент массы воды и пара оказались равными. Их температура 100°С. Можно ли утверждать, что внут­ренние энергии пара и воды одинаковы? б) За счет какой энергии совершается механическая работа при повышении столбика ртути в термометре?

5. а) В каком случае шина автомобиля при его движе­нии больше нагреется: когда она слабо надута или надута хорошо? б) Верно ли утверждение: при теплообмене энергия всегда переходит от тел с большей внутренней энер­гией к телам с меньшей внутренней энергией?

6. а) Изменится ли потенциальная энергия медного ша­ра, лежащего на горизонтально расположенной по­верхности стола, если повысить его температуру? б) По озеру на большой скорости плывет катер. Изме­няется ли при этом внутренняя энергия воды в озере? Как? Почему? Объясните.

Самостоятельная работа №2. ВИДЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ

Начальный уровень

1. Почему ручки кранов у баков с горячей водой делают деревянными?

2. В каком платье летом менее жарко: в светлом или в темном? Объясните почему.

3. В какой обуви больше мерзнут ноги зимой: в просто­рной или тесной?

4. Почему старое зимнее пальто со сбившейся в плот­ные комки ватой плохо «греет»?

5. Какие из перечисленных ниже веществ обладают хо­рошей теплопроводностью: медь, воздух, алюминий, вода, стекло, водяной пар?

6. Какие из перечисленных ниже веществ обладают плохой теплопроводностью: картон, железо, резина, сталь, бумага?

Средний уровень

1. Что остынет быстрее: стакан компота или стакан ки­селя? Почему?

2. Летом лед сохраняют под слоем опилок и земли. Почему?

3. В алюминиевую и стеклянную кастрюли одинаковой вместимости наливают горячую воду. Какая из каст­рюль быстрее нагреется до температуры налитой в нее воды?

4. Почему в холодную погоду многие животные спят, свернувшись в клубок?

5. Почему весной снег тает быстрее в городе, чем в поле?

6. Обыкновенный или пористый кирпич обеспечит лучшую теплоизоляцию здания? Почему?

Достаточный уровень

1. а) Будет ли гореть свеча на борту космического орби­тального комплекса? б) Зачем на нефтебазах баки для хранения топлива красят «серебряной» краской?

2. а) Необходимо быстрее охладить воду, налитую в бак. Что лучше сделать - поставить бак на лед или поло­жить лед на крышку бака?

б) На каком из участков поля - покрытом снегом или льдом - лучше сохраняются озимые посевы? Почему?

3. а) Когда тяга в трубах лучше - зимой или летом? Почему? б) Какие почвы при одинаковых условиях сильнее прогреваются на солнце - подзолистые или черно­земные? Почему?

4. а) Почему термосы изготавливают круглого, а не квадратного сечения? б) Какие фабричные трубы лучше: железные или кирпичные?

5. а) Где необходимо держать термометр для определе­ния температуры воздуха - в тени или на солнце? б) Почему отопительные батареи в помещении распо­лагают вблизи пола, а не у потолка?

6. а) Чай сохраняют горячим в термосе. Можно ли со­хранить в нем холодный морс? б) Почему в низинах растения чаще гибнут от замо­розков, чем на возвышенности?

Высокий уровень

1. а) Какие тела - твердые, жидкие или газообразные - обладают лучшей теплопроводностью? б) Почему в комнате при температуре 20°С мы чувст­вуем себя теплее, чем в воде при температуре 25°С?

в) Когда парусным судам удобнее входить в гавань - днем или ночью?

2. а) В каких телах - жидкостях, твердых телах, га­зах — наблюдается конвекция? Почему? б) Почему самая высокая температура воздуха не в полдень, а после полудня? в) Земля непрерывно излучает энергию в космиче­ское пространство. Почему же Земля не замерзает?

3. а) В каком случае энергия передается излучением? Поясните на примере. б) Почему листья осины колеблются в безветренную погоду? в) Почему тонкая полиэтиленовая пленка предохра­няет растение от ночного холода?

4. а) Какие из тел - твердые тела, жидкости или газы - обладают наименьшей теплопроводностью? Почему? б) Почему оконные стекла начинают замерзать снизу и в большей мере, чем сверху? в) В чашку налили горячий кофе. Что надо сделать, чтобы кофе остыл быстрее: налить в него молоко сра­зу или спустя некоторое время?

5. а) Какой из видов теплопередачи играет основную роль в нагревании воды в чайнике, стоящем на плите? б) Необходимо побыстрее охладить бутылку с лимо­надом. Куда для этого следует поместить бутылку: в снег или в измельченный лед, если температура их одинакова? в) В каком случае кусок льда, внесенный в комнату, растает быстрее: когда его просто положат на стол или когда сверху прикроют шерстяным платком?

6. а) При какой температуре и металл, и дерево будут казаться на ощупь одинаково нагретыми?

б) В жаркий день сухой термометр показывает 35°С. Изменятся ли показания термометра, если рядом с ним включить вентилятор? Рассмотрите два случая: а) термометр находится в тени; б) термометр освещен солнцем. в) Как устраивают теплицу? С какой целью? Почему внутри теплиц температура воздуха выше, чем сна­ружи?

Самостоятельная работа №3. КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ.

Начальный уровень

1. Что потребует большего количества теплоты для на­гревания на 1°С: стакан воды или бидон воды?

2. Что потребует большего количества теплоты для на­гревания на 1°С: 100 г воды или 100 г меди?

3. Какое вещество имеет наименьшую удельную тепло­емкость?

4. Какое вещество имеет наибольшую удельную тепло­емкость?

5. Какое количество теплоты необходимо для нагрева­ния железа массой 1 г на 1°С?

6. Чтобы повысить температуру на 1°С олова массой 1 кг, требуется 230 Дж. Какова удельная теплоем­кость олова?

7. Алюминиевая деталь массой 1 кг остывает на 1°С. Какое количество теплоты выделится при остывании детали?

8. Чугунную деталь массой 1 кг нагрели на 1°С. На сколько увеличилась при этом внутренняя энергия детали?

Средний уровень

1. Каким количеством теплоты можно нагреть 0,3 кг воды от 12°С до 20°С?

2. Какую массу воды можно нагреть на 10°С 1 кДж теплоты?

3. На сколько градусов остыл кипяток в питьевом баке емкостью 27 л, если он отдал окружающей среде 1500 кДж теплоты?

4. Чтобы нагреть 110 г алюминия на 90°С, требуется 9,1 кДж. Вычислите удельную теплоемкость алюминия.

5. Какое количество теплоты необходимо для нагрева­ния латунной гири массой 200 г от 20 до 28°С?

6. Какова масса железной детали, если на ее нагревание от 20°С до 200°С пошло 20,7 кДж теплоты?

7. На сколько градусов повысилась температура 4 л во­ды, если она получила количество теплоты, равное 168 кДж?

8. Слиток серебра массой 120 г при остывании от 66°С до 16°С передал окружающей среде 1,5 кДж теплоты. Как велика удельная теплоемкость серебра?

Достаточный уровень

1. а) Почему в пустынях днем жарко, а ночью темпера­тура падает ниже 0°С? б) Чтобы охладить выточенную из меди деталь, имею­щую температуру 100°С, ее погрузили в 420 г воды с температурой 15°С. Определите массу детали, если из­вестно, что в процессе теплообмена вода нагрелась до 18°С.

2. а) По куску свинца и куску стали той же массы уда­рили молотком одинаковое число раз. Какой кусок нагрелся больше?

б) Стальную деталь массой 300 г нагрели до высокой температуры, а затем погрузили для закалки в 3 кг машинного масла, имеющего температуру 10°С. Оп­ределить начальную температуру детали, если тем­пература при установившемся тепловом равновесии была 30°С.

3. а) Почему железные печи скорее нагревают комнату, чем кирпичные, но не так долго остаются теплыми? б) В алюминиевый калориметр массой 140 г налили 250 г воды при температуре 15°С. После того как брусок из свинца массой 100 г, нагретый до 100°С, поместили в калориметр с водой, там установилась температура 16°С. Составить уравнение теплового баланса и определить удельную теплоемкость свинца.

4. а) Почему реки и озера нагреваются солнечными лу­чами медленнее, чем суша? б) Мальчик наполнил стакан, емкость которого 200 см³, кипятком на три четверти и дополнил ста­кан холодной водой. Определите, какая установилась температура воды, если температура холодной воды равна 20°С.

5. а) Медной и стальной гирькам одинаковой массы пе­редали равные количества теплоты. У какой гирьки температура изменится сильнее? б) Стальное изделие закалялось нагреванием до тем­пературы 800°С с последующим опусканием в масло массой 2 кг, взятое при температуре 10°С. При этом масло нагрелось до температуры 40°С. Найти массу стального изделия, если при переносе в масло изде­лие охладилось на 20°С. Удельная теплоемкость масла 2100Дж/(кгּ°С).

6. а) Что эффективнее использовать в качестве грелки — 2 кг воды или 2 кг песка при той же температуре? б) Для приготовления ванны вместимостью 200 л смешали холодную воду при температуре 10°С с го­рячей при температуре 60°С. Какие объемы той и другой воды надо взять, чтобы установилась темпе­ратура 40°С?

7. а) На что расходуется больше энергии: на нагревание воды или алюминиевой кастрюли, если их массы одинаковы? б) Вода массой 150 г, налитая в латунный калори­метр массой 200 г, имеет температуру 12°С. Найти температуру, которая установится в калориметре, ес­ли в воду опустить железную гирю массой 0,5 кг, на­гретую до 100°С.

8. а) В каком случае горячая вода в стакане охладится больше: если в него опустить серебряную или алю­миниевую ложку той же массы? Ответ обосновать. б) Смешали 39 л воды при 20°С и 21 л воды при 60°С. Определить температуру смеси.

Высокий уровень

1. Смешали 6 кг воды при 42°С, 4 кг воды при 72°С и 20 кг воды при 18°С. Определить температуру смеси.

2. В алюминиевый сосуд массой 45 г налили 150 г воды при температуре 20°С. В сосуд опустили цилиндр массой 200 г, температура которого 95°С, при этом температура воды повысилась до 30°С. Определить удельную теплоемкость вещества, из которого изго­товлен цилиндр.

3. В 200 г воды при 20°С помещают 300 г железа при 10°С и 400 г меди при 25°С. Найти установившуюся температуру.

4. В латунный калориметр массой 128 г, содержащий 240 г воды при температуре 8,5°С, опущен металличе­ский цилиндр массой 146г, нагретый до 100°С. В ре­зультате теплообмена установилась температура 10°С. Определить удельную теплоемкость металла цилиндра.

5. Латунный сосуд массой 200 г содержит 400 г анили­на при температуре 10°С. В сосуд долили 400 г ани­лина, нагретого до температуры 31°С. Найти удель­ную теплоемкость анилина, если в сосуде установилась температура 20°С.

6. В каком отношении надо взять объемы свинца и оло­ва, чтобы их теплоемкости были одинаковы?

7. В железном калориметре массой 100 г находится 500 г воды при температуре 15°С. В калориметр бро­сают свинец и алюминий общей массой 150 г и тем­пературой 100°С. В результате температура воды поднимается до 17°С. Определить массы свинца и алюминия.

8. После опускания в воду, имеющую температуру 10°С, тела, нагретого до 100°С, через некоторое вре­мя установилась общая температура 40°С. Какой станет температура воды, если, не вынимая первого тела, в нее опустить еще одно такое же тело, нагре­тое до 100°С?

Самостоятельная работа №4. ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА

Начальный уровень

1. Какая физическая величина показывает, сколько энергии выделяется при сжигании 1 кг топлива? Ка­кой буквой ее обозначают?

2. Определите по таблице, какое вещество имеет самую большую теплотворную способность?

3. Определите по таблице, какое вещество имеет самую маленькую теплотворную способность?

4. Сколько энергии выделяется при полном сгорании 1 кг бензина?

5. Приведите примеры наилучшего и наихудшего топ­лива из числа указанных в таблице учебника. Обос­нуйте свой ответ.

6. В каком случае можно получить больше количество теплоты: сжигая 1 кг торфа или 1 кг антрацита?

Средний уровень

1. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 100 г спирта?

2. Какая масса каменного угля была сожжена в печи, если при этом выделилось 60 МДж теплоты?

3. При полном сгорании 0,5 кг топлива выделяется 22 МДж теплоты. Какова удельная теплота сгорания топлива? Что это за топливо?

4. Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухих сосновых дров объемом 3 м³?

5. Сколько энергии выделится при полном сгорании ке­росина объемом 5 л?

6. Сколько сухих дров нужно сжечь, чтобы получить 60 МДж теплоты?

Достаточный уровень

1. а) Удельная теплота сгорания каменного угля пример­но в два раза больше, чем удельная теплота сгорания торфа. Что это значит?

б) На сколько градусов Цельсия нагреются 3 кг во­ды, если вся теплота, выделившаяся при полном сго­рании 10 г спирта, пошла на ее нагревание?

2. а) Почему теплота сгорания сырых дров меньше су­хих той же породы? б) Сколько воды, взятой при температуре 14°С, мож­но нагреть до 50°С, сжигая спирт массой 30 г и счи­тая, что вся выделяемая при горении спирта энергия идет на нагревание воды?

3. а) Почему разбросанные угли костра гаснут скоро, а сложенные в кучу долго сохраняются в раскаленном виде? б) На сколько изменится температура воды объемом 100 л, если считать, что вся теплота, выделяемая при сжигании древесного угля массой 0,5 кг, пойдет на нагревание воды?

4. а) Почему порох невыгодно использовать как топли­во, а бензином нельзя заменить порох в артиллерий­ских орудиях. б) Сколько спирта надо сжечь, чтобы изменить темпе­ратуру воды массой 2 кг от 14°С до 50°С, если вся те­плота, выделенная спиртом пойдет на нагревание воды?

5. а) Почему мы сильно дуем на пламя спички, свечи и т.п., когда хотим его погасить? б) Сколько дров необходимо сжечь для того, чтобы нагреть 50 л воды в железном котле массой 10 кг от 15°С до 65°С? Потерями тепла пренебречь.

6. а) Почему рачительный хозяин предпочитает поку­пать березовые дрова, а не сосновые? Цена дров оди­наковая. б) Сколько воды можно нагреть от 10°С до 60°С, ес­ли на ее нагревание пошла половина энергии, полу­ченной в результате сгорания 40 кг каменного угля?

Высокий уровень

1. Сколько воды можно нагреть кипятильником от 10°С до 100°С, сжигая в нем 0,6 кг березовых дров, если для нагревания воды пошло 25 % теплоты, выде­лившейся при сжигании дров?

2. На спиртовке нагрели 175 г воды от 15 до 75°С. На­чальная масса спиртовки со спиртом была равна 163 г, а по окончании нагревания — 157 г. Найдите КПД нагревательной установки.

3. Сколько дров понадобится сжечь, чтобы истопить кирпичную печь? КПД печи равен 25%, масса печи 1,5 т, в процессе протапливания температура печи меняется от 10°С до 70°С.

4. На примусе с КПД 40 % необходимо вскипятить 4 л воды, начальная температура которой 20°С, в алю­миниевой кастрюле массой 2 кг. Определите расход керосина на нагревание воды и кастрюли.

5. В медном сосуде массой 0,5 кг нагреваются 2 л воды, взятой при температуре 10°С. До какой температуры можно нагреть воду за счет сжигания 50 г спирта (КПД считать равным 50 %)?

6. Каково отношение масс спирта и бензина в смеси, ес­ли удельная теплота сгорания этой смеси 40 МДж/кг?

СР №5. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКИХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССАХ.

Начальный уровень

1. Почему при работе пила нагревается?

2. Приведите примеры превращения механической энер­гии во внутреннюю энергию тела.

3. Приведите примеры превращения внутренней энер­гии в механическую.

4. Почему нагревается металлическая деталь, когда ее обрабатывают напильником?

5. Частыми ударами молотка можно разогреть кусок ме­талла. На что расходуется эта механическая работа?

6. Железнодорожный состав затормозил и остановился. В какой вид энергии превратилась кинетическая энер­гия поезда?

Средний уровень

1. Опишите превращения энергии, которые будут про­исходить при падении на пол пластилинового шарика.

2. Какие превращения энергии происходят при катании ребят с горы на санках?

3. Троллейбус затормозил и остановился. В какой вид энергии превратилась кинетическая энергия троллейбуса?

4. Спортсмен проплыл в плавательном бассейне некоторую дистанцию и израсходовал при этом 130 кДж. В ка­кие формы превратилась эта энергия?

5. Почему при слабом морозе снег на дорогах с интен­сивным автомобильным движением размягчается и подтаивает? Ответ объясните.

6. Стеклянный и оловянный шары падают с одинаковой высоты. Какой шар в результате падения нагреется сильнее?

Достаточный уровень

1. На сколько градусов нагреется кусок меди массой 1 кг, если он упадет с высоты 500 м? Считать, что вся механическая энергия куска меди полностью превраща­ется во внутреннюю.

2. Сравните температуру воды у основания водопада с ее температурой у его вершины. Высота водопада 60 м. Считать, что вся энергия падающей воды идет на ее нагревание.

3. В ущелье с высоты 250 м падает камень. Вследствие трения о воздух и удара о землю камень нагревается на 1,5°С. Определите удельную теплоемкость камня, считая, что 50% энергии камня расходуется на его нагревание.

4. Стальной ударник пневматического молотка массой 1,2 кг во время работы в течение 1,5 мин нагрелся на 20°С. Полагая, что на нагревание ударника пошло 40 % всей энергии молотка, определите произведен­ную работу и мощность, развиваемую при этом.

5. Ударная часть молота массой 10 т свободно падает с высоты 2,5 м на железную деталь массой 200 кг. Сколько ударов сделал молот, если деталь нагрелась на 20°С? На нагревание расходуется 30 % энергии молота.

6. Два одинаковых медных шара получили одинаковую энергию, в результате чего первый шар нагрелся, ос­таваясь неподвижным, на 40°С, а второй приобрел скорость, не нагреваясь. Определить эту скорость.

Высокий уровень

1. Мощность двигателя автомобиля «Жигули» 50 кВт. Каков КПД его двигателя, если при скорости 100 км/ч он потребляет 14 л бензина на 100 км пути?

2. Какое количество бензина израсходовали двигатели самолета, пролетевшего расстояние 500 км со сред­ней скоростью 250 км/ч, если средняя мощность его двигателей 2000 кВт? КПД двигателя равен 25 %.

3. Реактивный самолет пролетает со скоростью 900 км/ч путь 1,8 км, затрачивая топливо массой 4 т. Мощность двигателя самолета 5900 кВт, его КПД 23 %. Какова удельная теплота сгорания топ­лива, применяемого самолетом?

4. Свинцовая пуля летит со скоростью 300 м/с. На сколь­ко изменится ее температура при внезапной останов­ке? Считать, что на ее нагревание расходуется 5 % энергии пули.

5. При выстреле из ствола винтовки пуля массой 9 г приобретает скорость 800 м/с. Определить массу по­рохового заряда, если КПД выстрела 24 %.

6. Стальной шар, падая свободно, достиг скорости 41 м/с и, ударившись о землю, подскочил на высоту 1,6 м. Определить изменение температуры шара при ударе. Считать, что при соприкосновении с землей изменяется внутренняя энергия только шара.

7. Междугородный автобус прошел за 2 ч 160 км, раз­вивая при этом мощность 70 кВт. Сколько горючего израсходовал автобус, если КПД его двигателя 25%? Норма расхода горючего 40 л на 100 км пути. Сколько топлива сэкономил водитель в рейсе? Плот­ность дизельного топлива 800 кг/м³, удельная тепло­та сгорания 42 МДж/кг.

8. У поверхности воды мальчик выпускает камень, и он опускается на дно пруда на глубину 5 м. Какое коли­чество теплоты выделится при падении камня, если его масса 500 г, а объем 200 см³?

Самостоятельная работа №6. ПЛАВЛЕНИЕ И КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ.

Начальный уровень

1. Какое из веществ, указанных в таблице, имеет наи­более высокую температуру плавления?

2. Какие из веществ, указанных в таблице, отвердевают при температуре ниже 0°С?

3. При какой температуре отвердевает спирт?

4. Можно ли в алюминиевом сосуде расплавить медь?

5. Какие металлы можно расплавить в медном сосуде?

6. В каком состоянии (твердом или жидком) находится серебро и вольфрам при температуре 1000°С?

Средний уровень

1. На рисунке 1 изображен график изменения температуры нафталина. а) Какому состоянию нафталина соответствует отрезок графика ВС?

б) Сколько продолжалось нагревание жидкого нафталина? в) До какой температуры нагрели нафталин?

2. На рисунке 2 изображен график изменения температу­ры свинца. а) Как изменялась в ходе этого процесса кинетиче­ская энергия молекул? б) В какой из точек (К или М) молекулы свинца обла­дают большим запасом кинетической энергии? Почему? в) Какому состоянию свинца соответствует отрезок гра­фика АВ?

3. На рисунке 3 изображен график изменения температу­ры льда.

а) Какому состоянию льда соответствует отрезок гра­фика АВ? б) Сколько продолжалось нагревание льда до точки плавления? в) На сколько градусов изменилась температура за время наблюдения?

 

4. Определить по чертежу: а) Каким процессам соответствуют участки графика ВС и СЕ? б) Для какого вещества составлен данный график? в) В какой из точек (В или С) молекулы данного ве­щества обладают большим запасом кинетической энергии? Почему?

5. На рисунке 5 изображен график изменения температуры олова.

а) Как изменяется температура олова на участках АВ, ВС и CD?

б) Как изменяется внутренняя энергия олова на этих участках? Почему?

в) Какому состоянию олова соответствует отрезок гра­фика ВС?

6. На рисунке 6 графически изображен процесс измене­ния температуры нафталина. а) Какова температура плавления нафталина?

б) Изменялась ли внутренняя энергия нафталина на участке ВС? Как? Почему? в) Сравните внутреннюю энергию нафталина в точках В и С.

Достаточный уровень

1. Какое количество теплоты необходимо для плавления 100 г олова, взятого при температуре 32°С? Изобра­зите этот процесс на графике.

2. Какое количество воды выделится при затвердевании 2 л воды, взятой при температуре 10°С? Изобразите этот процесс на графике.

3. Какое количество теплоты потребуется, чтобы рас­плавить 100 г льда, взятого при температуре -5°С, а затем воду нагреть до 20°С? Изобразите этот процесс на графике.

4. В холодильнике изготовили 750 см³ льда при темпе­ратуре — 5°С. Сколько теплоты было отведено от во­ды и льда при этом, если начальная температура во­ды 15°С? Изобразите это процесс на графике.

5. Железная заготовка, охлаждаясь от температуры 800°С до 0°С, растопила лед массой 3 кг, взятый при 0°С. Какова масса заготовки, если вся энергия, выде­ленная ею, пошла на плавление льда?

6. Определить, какое количество свинца, взятого при 0°С, можно расплавить за счет теплоты, полученной при сгорании 1 кг нефти, если КПД нагревателя 80 %.

Высокий уровень

1. До какой температуры надо нагреть алюминиевый куб, чтобы он, будучи положен на лед, полностью в него погрузился? Температура льда 0°С.

2. В алюминиевом сосуде массой 0,5 кг находится 2 кг льда при температуре 0°С. На сколько градусов на­грелась вода, образовавшаяся после таяния льда, если было сожжено 50 г керосина. КПД нагревателя 50 %.

3. Сколько дров надо сжечь в печке с КПД 40 %, чтобы получить из 200 кг снега, взятого при температуре -10°С, воду при 20°С?

4. Ванну объемом 100 л необходимо заполнить водой, имеющей температуру 30°С, используя воду с температурой 80°С и лед с температурой -20°С. Найти массу льда, который придется положить в ванну. Теп­лоемкостью ванны и потерями тепла пренебречь.

5. В калориметр, содержащий 250 г воды при температу­ре 15°С, бросили 20 г мокрого снега. Температура в калориметре понизилась на 5°С. Сколько воды было в снеге? Теплоемкостью калориметра пренебречь.

6. Кусок льда массой 700 г поместили в калориметр с водой. Масса воды 2,5 кг, начальная температура 5°С. Когда установилось тепловое равновесие, оказалось, что масса льда увеличилась на 64 г. Определите на­чальную температуру льда.

7. На зимней дороге при температуре снега -10°С ав­томобиль в течение 1 мин 6 секунд буксует, развивая мощность 12 кВт. Сколько снега растает при буксо­вании автомобиля, если считать, что вся энергия, выделившаяся при буксовании, идет на нагревание и плавление снега?

8. В сосуде с водой плавает кусок льда массой 0,1 кг, в него вмерзла дробинка из свинца массой 5 г. Какое количество теплоты надо затратить, чтобы дробинка начала тонуть? Температура воды в сосуде 0°С.

Самостоятельная работа №7. ИСПАРЕНИЕ И КОНДЕНСАЦИЯ.

Начальный уровень

1. Какая их жидкостей — вода, ртуть или эфир — ки­пит при самой низкой температуре?

2. Почему даже в жаркий день, выйдя из реки после купания, человек ощущает холод?

3. В каком агрегатном состоянии находится при норма­льном давлении спирт при 100°С и вода при 153°С?

4. Как влияет испарение на температуру жидкости? Приведите примеры.

5. Почему холодное стекло покрывается тонким слоем влаги, если на него подышать?

6. При какой температуре происходит испарение воды?

Средний уровень

1. На рисунке 1 изобра­жен график нагре­вания жидкости.

а) Какова температура кипения жидкости? Что это за жидкость? б) Сколько времени кипела жидкость?

2. На рисунке 2 изо­бражен график плавления льда и нагревания во­ды.

а) Какая температура была в конце наблюдения? б) Через какое время после начала наблюдения вода закипела?

3. На рисунке 3 изображены графики нагревания трех жидкостей. а) Какова температура кипения второй жидкости? Что это за жидкость? б) Через сколько минут после на­чала наблюдения закипела первая жидкость?

4. На рисунке 4 графически изображен тепловой процесс конденсации 1 л водяного пара и охлаждения образо­вавшейся воды.

а) Как изменялась температура воды в процессе кон­денсации и в процессе охлаждения? б) В начале или в конце процесса конденсации моле­кулы воды обладают большим запасом кинетической энергии?

5. а) Когда и почему запотевают очки? б) Сколько потребуется теплоты для испарения 100 г спирта, взятого при температуре кипения?

6. а) Что обладает большей внутренней энергией: вода при температуре 100°С или ее пар той же массы при той же температуре? б) Сколько теплоты выделится при конденсации 200 г спирта, взятого при температуре кипения?

Достаточный уровень

1. 3 кг льда, взятого при -20°С, нужно нагреть до ки­пения и испарить. Сколько для этого потребуется те­плоты? Изобразите процесс графически.

2. В калориметр со льдом массой 100 г и температурой 0°С впущен пар при температуре 100°С. Сколько воды окажется в калориметре непосредственно после того, как весь лед растает?

3. В сосуд с водой, взятой при 0°С, впустили 1 кг пара при 100°С. Спустя некоторое время в сосуде устано­вилась температура 20°С. Сколько воды было в со­суде? Теплообмен с окружающей средой отсутствует.

4. На примусе нагрели 4 кг воды, взятой при температуре 20°С, до кипения и полностью испарили. Определи­те, сколько керосина для этого потребовалось, если КПД примуса 25 %.

5. Смесь, состоящую из 5 кг льда и 15 кг воды при об­щей температуре 0°С, нужно нагреть до температу­ры 80°С пропусканием водяного пара при темпера­туре 100°С. Определить необходимое количество пара.

6. На электроплитке мощностью 600 Вт за 35 мин на­грели 2 л воды от 20°С до 100°С, причем 200 г воды обратилось в пар. Определить КПД электроплитки.

7. До какой температуры нагреется 0,8 л воды, нахо­дящейся в медном калориметре массой 0,7 кг и имеющей температуру 12°С, если ввести в калори­метр 0,05 кг пара при 100°С?

8. Сколько необходимо сжечь спирта, чтобы 2 кг льда, взятого при -5°С, расплавить и 1 кг полученной во­ды превратить в пар. КПД спиртовки 40 %.

Высокий уровень

1. В бак, содержащий воду массой 10 кг при температу­ре 20°С, бросили кусок железа массой 2 кг, нагре­тый до температуры 500°С. При этом некоторое ко­личество воды превратилось в пар. Конечная темпе­ратура, установившаяся в баке, равна 24°С. Опреде­лить массу воды, обратившейся в пар.

2. В сосуде, из которого быстро откачивают воздух, на­ходится небольшое количество воды с массой т при температуре 0°С. За счет интенсивного испарения происходит постепенное замораживание воды. Какая часть первоначальной массы воды может быть таким образом превращена в лед?

3. Расплавленный алюминий массой 1,2 кг, взятый при температуре плавления, влили в воду, масса которой 2,1 кг и температура 16°С. Найти сколько воды вы­кипит при этом.

4. Рассчитайте, с какой высоты должна упасть капля воды, чтобы при ударе полностью испариться. На­чальная температура капли 20°С. Сопротивление среды и энергию, пошедшую на разрушение поверх­ности капли, не учитывать.

5. В кусок льда массой 100 г и температурой -10°С влили 1,5 кг расплавленного свинца при температуре плавления. Сколько воды обратится в пар, если сви­нец остыл до температуры 27°С? Потерями энергии пренебречь.

6. В алюминиевую кастрюлю массой 600 г налили 1,5 л воды с температурой 20°С и поставили на электро­плитку, КПД которой 75 %. Через 35 мин вода за­кипела и 20 % ее превратилось в пар. Какова мощ­ность электроплитки?'

7. Медную деталь, нагретую до 720°С, погрузили в 1,75 кг воды при температуре 18°С. Вся вода при этом нагрелась до 100°С и 75 г ее обратилось в пар. Определить массу детали. Потерями энергии пренеб­речь.

8. На газовой горелке нагревается алюминиевый чай­ник массой 1,2 кг, содержащий 2 л воды при темпе­ратуре 15°С. Вода в чайнике нагрелась до 100°С и 200 г ее выпарилось. Каков КПД горелки, если при этом сгорело 0,1 м³ природного газа?

Контрольная работа. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ.

Начальный уровень

ВАРИАНТ 1

1. Укажите, какие из перечисленных явлений отно­сятся к механическим, а какие — к тепловым: па­дение тела на землю; испарение воды; движение автомобиля; нагревание спутника при спуске в плотных слоях атмосферы.

2. В каком костюме летом более жарко: в белом или черном? Объясните почему?

3. Можно ли в медной кастрюле расплавить стальную деталь?

ВАРИАНТ 2

1. Какое из приведенных тел обладает большей внут­ренней энергией: 1 л воды при 20°С или 1 л воды при 100°С?

2. Зачем рукоятку пистолета покрывают слоем дерева или пластмассы?

3. Какое из приведенных в таблице веществ кипит при самой низкой температуре?

ВАРИАНТ 3

1. В каких из перечисленных процессах меняется внутренняя энергия тел: а) тело нагревают; б) мяч падает; в) мяч катится по гладкой горизонтальной поверхности?

2. Объясните, почему батареи отопления ставят обы­чно внизу под окнами, а не вверху? В каком состоянии (твердом или жидком) находи­тся медь и алюминий при температуре 1000°С?

ВАРИАНТ 4

1. Два алюминиевых бруска имеют одинаковую те­мпературу, но масса одного 0,5 кг, а другого 1 кг. Какой из двух данных брусков обладает бо­льшей внутренней энергией? Как теплота передается от Солнца к Земле?

2. Какую максимальную температуру можно изме­рить спиртовым термометром?

В А Р И А Н Т 5

1.    Как будет изменяться внутренняя энергия молока в кастрюле по мере его подогревания?

2.    Из какой посуды удобнее пить горячий чай: из алю­миниевой кружки или фарфоровой чашки? Почему?

3. Какое из веществ, указанных в таблице, имеет наименьшую температуру плавления?

В А Р И А Н Т 6

1.    Сметану поставили в холодильник. Как измени­лась внутренняя энергия сметаны?

2. Почему кирпичный гараж считается более "теп­лым", чем металлический?

3. В каком состоянии (жидком или газообразном) на­ходится вода и спирт при температуре 95°С?

Средний уровень

ВАРИАНТ 1

1. В теплую комнату внесли холодный предмет. Изо­бразите на рисунке направление конвекционных потоков воздуха около этого предмета. Какое количество теплоты необходимо для нагре­вания 1 кг стали на 2°С?

2. На сколько джоулей увеличится внутренняя энер­гия 2 кг льда, взятого при температуре плавле­ния, если он растает?

ВАРИАНТ 2

1.    Почему не получают ожога, если кратковременно касаются горячего утюга мокрым пальцем?

2.    Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 2 кг каменного угля?

3. На сколько джоулей увеличится внутренняя энер­гия 3 кг воды при обращении ее в пар? Темпера­тура воды 100°С.

ВАРИАНТ 3

1. Каким способом может быть передана теплота в безвоздушном пространстве?

2.    Какое количество теплоты выделится при остыва­нии алюминиевой детали массой 1 кг на 5°С?

3. Какое количество теплоты необходимо для плав­ления 100 г стали при температуре плавления?

ВАРИАНТ 4

1. Почему стены в деревянных домах делают тоньше, чем в каменных?

2. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 0,5 кг антрацита?

3. На сколько джоулей увеличится внутренняя энер­гия 2 кг эфира, взятого при температуре 35°С, ес­ли его испарить?

BAPИAHТ 5

1. Можно ли спиртовым термометром измерять тем­пературу кипящей воды?

2. Какое количество теплоты необходимо для нагре­вания 200 г меди на 1°С?

3. Сколько энергии выделится при конденсации 2 кг спирта, взятого при температуре кипения?

ВАРИАНТ 6

1.    Верхняя часть свечи при ее горении размягчается и плавится. Объясните, какие способы передачи теплоты в этом случае играют основную роль.

2.    Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 500 г природного газа?

3. Какое количество теплоты необходимо для плав­ления 200 г свинца при температуре плавления?

Достаточный уровень

BAPИAHT 1

1. Луна полностью лишена воздушной оболочки. Мо­жет ли при этих условиях верхний слой лунного грунта быть влажным? Объясните.

2. В алюминиевом чайнике нагревали воду и, пренебре­гая потерями количества теплоты в окружающее про­странство, построили графики зависимости количест­ва теплоты, полученной чайником и водой, от време­ни нагревания (см. рис.1). Какой график построен для воды, а какой — для чайника?

3.    Медное жало паяльника массой 59 г остывает от 432°С до 232°С. 40 % теплоты, выделяющейся при этом, полезно используется на плавление олова. Опре­делите, какую массу олова, взятого при температуре плавления, можно расплавить за счет этой теплоты.

ВАРИАНТ 2

1. Температура обшивки космического корабля при его движении в разреженных слоях атмосферы достигает нескольких тысяч градусов, а темпера­тура среды, в которой находится космический ко­рабль, не превышает 50-60°С ниже нуля. Чем это объясняется?

2. На рисунке 2 представлены графики А та В нагрева­ния двух тел. Массы тел одинаковы и равны 50 г каждая. Найдите началь­ные и конечные темпера­туры тел. Объясните при­чину различия графиков. Какое из тел изготовлено из вещества с меньшей удельной теплоемкостью? Из каких веществ изго­товлены тела?

3. Железная гиря массой 5 кг остывает от 1127°С до 327°С. Сколько свинца, взятого при температуре 27°С, можно расплавить за счет теплоты, выде­лившейся при остывании железной гири?

В А Р И А Н Т 3

1. Почему 100-градусный пар обжигает сильнее воды такой же температуры?

2. На одинаковых горелках нагревались вода, медь и железо равной массы. Укажите, какой график построен для воды, какой — для меди и какой — для железа. (При построении графика потери теплоты в окружаю­щее пространство не учитывались.)

3. Какое количество теплоты потребуется, чтобы пре­вратить 500 г льда, имеющего температуру -40°С, в пар при 100°С?

В А Р И А Н Т 4

1.    На вершине горы высотой 4000 м вода закипает при температуре 86°С. Объясните это.

2. Два ученика получили задание построить графи­ки зависимости темпера­туры воды от количества теплоты, полученной ею от нагревателя. Эти гра­фики представлены на рисунке. 1) Объясните, почему графики оказа­лись разными? 2) Какой из графиков соответствует нагреванию большей мас­сы воды? 3) Во сколько раз отличались массы воды в опытах мальчиков?

3. Сколько теплоты нужно затратить, чтобы вскипя­тить 3 кг воды, взятой при температуре 20°С, в алюминиевой кастрюле массой 400 г, если в ходе этого процесса 20 г воды испарилось?

ВАРИАНТ 5

1. Можно ли вскипятить воду в кастрюле, плаваю­щей в кипящей воде?

2. Какой процесс изображает график — плавление или отвердевание — и какого вещества? Какие про­цессы характеризуют части графика АВ, ВС, CD? При какой температуре началось и при какой темпе­ратуре кончилось наблюдение? Сколько времени дли­лось охлаждение жидкости до температуры отвердева­ния?

3. Температура воды массой 5 кг повысилась от 7°С до 53°С при опускании в нее нагретой железной гири. Определите массу этой гири, если после опускания ее в воду температура гири понизилась от 1103°С до 53°С.

ВАРИАНТ 6

1. Какая вода будет быстрее охлаждать раскаленный металл: холодная (t=20°С) или горячая (t=100°С)? Объясните.

2. На рисунке показано изменение температуры двух жидкостей со временем. Какие это жидкости? Какому их состоянию соответствуют части графика АВ, ВС, CD? Объясните, почему часть линии графика параллельна оси времени.

3. На сколько градусов нагреется кусок меди массой 500 г, если ему сообщить такое же количество те­плоты, которое пойдет на нагревание воды массой 200 г от 10°С до 60°С?

Высокий уровень

ВАРИАНТ 1

1. Сколько воды можно нагреть от 20°С до 70°С, ис­пользуя теплоту, выделившуюся при полном сгора­нии 0,42 кг сухих дров.

2.      Чугунная и алюминиевая детали одинаковой мас­сы находятся при температуре 20°С. Для плавле­ния какой из этих деталей необходимо большее количество теплоты? Во сколько раз большее?

3. На электроплитке нагревали 1,2 л воды от 10°С до 100°С. При этом 3 % ее обратилось в пар. Сколько времени длилось нагревание, если мощность плит­ки 800 Вт, а ее КПД 65 %?

ВАРИАНТ 2

1.      На сколько изменится температура воды, масса ко­торой 22 кг, если ей передать всю энергию, выде­лившуюся при сгорании керосина массой 10 г?

2.      С какой скоростью должен лететь кусок льда мас­сой 1 кг, чтобы при ударе о каменную стену он по­лностью расплавился? Температура льда 0°С.

3. Мощность двигателя автомобиля «Жигули» 50 кВт. Каков КПД его двигателя, если при скорости 100 км/ч он потребляет 14 л бензина на 100 км пути?

ВАРИАНТ 3

1.      На газовой плите нагрели 4,4 кг воды от 0°С до температуры кипения. Сколько природного газа было при этом израсходовано, если считать, что вся выделившаяся теплота пошла на нагревание воды?

2.      Медный и алюминиевый бруски одинаковых раз­меров находятся при температуре 0°С. Для плавле­ния какого из них необходимо большее количество теплоты? Во сколько раз большее?

3. Калориметр содержит лед массой 100 г при темпе­ратуре 0°С. В калориметр впускают пар с темпе­ратурой 100°С. Сколько воды оказалось в калори­метре, когда весь лед растаял? Температура обра­зовавшейся воды равна 0°С.

ВАРИАНТ 4

1.      В сосуд с водой, масса которой 150 г, а температу­ра 16°С, добавили воду массой 50 г при темпера­туре 80°С. Определите температуру смеси.

2.      Кусок алюминия и кусок свинца упали с одинаковой высоты. Какой из металлов при ударе в конце падения будет иметь более высокую температуру? Во сколько раз? Считать, что вся энергия тел при падении пошла на их нагревание.

3. Сколько необходимо сжечь керосина для превра­щения 1 кг льда, взятого при температуре -10°С, в пар при 100°С? КПД нагревателя 50 %.

ВАРИАНТ 5

1.      На сколько градусов можно нагреть медный ша­рик, затратив такую же энергию, какая необходи­ма для подъема этого шарика на высоту 76 м?

2. Автомобиль равномерно движется по горизонтальной дороге. При сгорании топлива в двигателе автомоби­ля выделяется энергия 160 кДж. Какая часть этой энергии превратилась в конечном счете в механиче­скую, если КПД двигателя 45% ?

3. Какое количество теплоты выделится при конденса­ции 0,5 кг водяного пара, взятого при температуре парообразования, остывании образовавшейся при этом воды и ее превращения в лед?

ВАРИАНТ 6

1. Железный метеорит массой 0,05 кг влетел в земную атмосферу из мирового пространства. При движе­нии в атмосфере Земли метеорит расплавился. Сколько выделилось теплоты при трении метеорита о воздух, если считать, что вся выделившаяся теп­лота пошла на нагревание и плавление метеорита? Начальную температуру метеорита принять равной -215°С.

2.      В воду массой 1,5 кг положили лед, температура которого 0°С. Начальная температура воды 30°С. Сколько нужно взять льда, чтобы он весь растаял?

3.      Определить мощность, развиваемую двигателем ав­томобиля, если на каждый километр пути при ско­рости 60 км/ч расходуется 74 г бензина. КПД дви­гателя 30%.

Самостоятельная работа № 8. ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ ТЕЛ. ДВА РОДА ЗАРЯДОВ

Начальный уровень

1. Какие два типа зарядов существуют в природе, как их называют и обозначают?

2. Как взаимодействуют между собой тела, имеющие одноименные заряды? Приведите примеры.

3. Как взаимодействуют между собой тела, имеющие разноименные заряды? Приведите примеры.

4. Как взаимодействуют между собой две эбонитовые палочки, натертые мехом?

5. Как взаимодействуют между собой две стеклянные палочки, натертые шелком?

6. Как взаимодействуют между собой эбонитовая па­лочка, натертая мехом, и стеклянная палочка, на­тертая шелком?

Средний уровень

1. Как заряжена палочка? Пунктиром показано перво­начальное положение лис­точков, (см. рис. 1)

2. Что можно сказать о заря­дах данных шариков? (см. рис.2)

3. Каким зарядом был заряжен электроскоп? Пунктиром показано первоначальное положение листочков, (см. рис.3)

4. Что можно сказать о заря­дах данных шариков? (см. рис.4)

5. Каким зарядом заряжен электроскоп? Пунктиром по­казано первоначальное по­ложение листочков. (см. рис.5)

6. Что можно сказать о заря­дах шарика и палочки? (см. рис.6)

Достаточный уровень

1. а) Почему ворсинки и пыль прилипают к одежде при чистке ее волосяной щеткой? Почему, если щетка слегка влажная, этого не происходит? б) Можно ли на концах эбонитовой палочки полу­чить одновременно два разноименных заряда? Как это сделать?

2. а) Можно ли при электризации трением зарядить только одно из соприкасающихся тел? Ответ обос­нуйте. б) Как получить заряды разного знака, не имея в своем распоряжении ничего, кроме эбонитовой па­лочки и куска шерстяной материи?

3. а) Правильно ли выражение: «При трении создаются заряды»? Почему? б) Почему легкая станиолевая гильза притягивается и к положительно заряженной стеклянной палочке, и к отрицательно заряженной эбонитовой?

4. а) Почему при расчесывании волос пластмассовой расческой чистые волосы словно прилипают к ней? б) Почему металлический стержень нельзя наэлек­тризовать, если держать его в руке? Каким способом это можно сделать? Почему? Объясните.

5. а) При трении эбонитовой палочки о мех наблюдается явление электризации. Объясните, какой заряд (поло­жительный или отрицательный) сообщен при этом эбонитовой палочке, какой заряд сообщен меху? б) Обязательно ли для электризации тел тереть их друг о друга? Можно ли наэлектризовать тела иначе? Как?

6. а) Положительно заряженное тело отталкивает под­вешенный на нити легкий шарик. Можно ли утвер­ждать, что шарик заряжен положительно? б) Что произойдет, если к электроскопу, заряженно­му отрицательно, поднести, не прикасаясь к нему, положительно заряженную палочку из стекла?

Высокий уровень

1. Как с помощью отрицательно заряженного металли­ческого шарика зарядить положительно другой такой же шарик, не изменяя заряда первого шарика?

2. Достаточно ли просто коснуться шарика электроско­па заряженной эбонитовой палочкой, чтобы стрелка электроскопа заметно отклонилась?

3. Как с помощью отрицательно заряженного металли­ческого шарика зарядить отрицательно другой такой же шарик, не изменяя заряда первого шарика?

4. Можно ли, имея два металлических шарика, из кото­рых лишь один заряжен, сообщить полому металличе­скому цилиндру заряд больший, чем заряд на шарике?

5. Как с помощью шара, не уменьшая находящегося на нем положительного заряда, наэлектризовать два других, хорошо проводящих шара, один отрицатель­но, другой положительно?

6. На столе на изолирующей подставке стоит электро­скоп. Чтобы его разрядить, девочка прикоснулась к стержню электроскопа. Однако листочки, вместо того чтобы опасть, отклонились на больший угол. Почему это произошло?

Самостоятельная работа № 9. СТРОЕНИЕ АТОМА.

Начальный уровень

1. Из каких частиц состоят атомы вещества?

2. Каков знак электрического заряда ядра атома?

3. Какую частицу называют протоном?

4. Какую частицу называют нейтроном?

5. Какого знака заряд имеет электрон? Протон?

6. Укажите, какая часть атома несет положительный заряд, а какая — отрицательный?

Средний уровень

1. Может ли атом водорода лишиться заряда, равного 1,5 заряда электрона?

2. В каком случае атом водорода превращается в положи­тельный ион?

3. Существуют ли атомные ядра с зарядом меньшим, чем у протона?

4. Какой заряд приобретает атом железа, если он поте­ряет один электрон?

5. Атом хлора принял один электрон. Как называется полученная частица? Какой ее заряд?

6. Является ли нейтральным атом гелия, если вокруг его ядра обращается один электрон?

Достаточный уровень

1. В ядре атома серебра 107 частиц. Вокруг ядра обра­щается 47 электронов. Сколько в ядре этого атома нейтронов и протонов?

2. В ядре атома цинка 65 частиц, из них 30 протонов. Сколько нейтронов в ядре и сколько электронов об­ращается вокруг ядра этого атома?

3. В ядре атома урана содержится 238 частиц. Вокруг ядра движется 92 электрона. Сколько в ядре этого атома нейтронов и протонов?

4. В ядре атома золота 197 частиц, из них 79 протонов. Сколько нейтронов в ядре и сколько электронов об­ращается вокруг ядра этого атома?

5. В ядре атома азота 14 частиц, из них 7 нейтронов. Сколько протонов и электронов содержится в этом атоме?

6. Вокруг ядра атома кислорода движется 8 электронов. Сколько протонов имеет ядро атома кислорода?

Высокий уровень

1. Сколько электронов и протонов имеет атом водорода?

2. В каком из перечисленных ниже случаев можно ут­верждать, что мы имеем дело с двумя атомами одно­го и того же химического элемента: а) в ядрах ато­мов одинаковое число частиц; б) в ядрах атомов одинаковое число протонов; в) в ядрах атомов одинако­вое число нейтронов?

3. Ядро атома и электроны имеют разные знаки зарядов и, следовательно, притягиваются друг к другу. По­чему же электроны не падают на ядра атомов?

4. Используя знания о строении атома, объясните, в чем состоит основное отличие проводников электри­ческого заряда от изоляторов.

5. Почему масса атома водорода ненамного отличается от массы протона? Намного ли отличаются размеры атома водорода от размеров протона?

6. В результате трения о шелк стеклянной палочке был сообщен положительный заряд. Объясните, все ли атомы, из которых состоит заряженная стеклянная палочка, нейтральны. Почему? Изменилась ли масса стеклянной палочки после сообщения ей положи­тельного заряда? Как? Почему?

Самостоятельная работа № 10. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Начальный уровень

1. Чем отличается пространство вокруг заряженных тел от пространства вокруг тел незаряженных?

2. В каком случае в пространстве существует электри­ческое поле? Как его можно обнаружить?

3. Существует ли электрическое поле вокруг электрона?

4. Существует ли электрическое поле вокруг незаря­женного тела?

5. Как можно обнаружить электрическое поле вблизи заряженного тела?

6. Как изменяется электрическое поле заряженного те­ла при удалении от него?

Средний уровень

1. Существует ли электриче­ское поле возле палочки? Определите знак зарядов у шарика и листочков элек­троскопа, (см. рис.1)

2. Существует ли электрическое поле вблизи нейтраль­ного атома?

3. Существует ли электрическое поле возле палочки? Каким зарядом заряжен электроскоп? Пунктиром показано первона­чальное положение листочков, (см. рис.2)

4. Как доказать, что электрическое поле материально?

5. Электрическое поле равномерно заряженного шара действует на пылинку, находящуюся в нем. Действует ли поле пылинки на шар?

6. Будут ли взаимодействовать близко расположенные электрические заряды в безвоздушном пространстве, например, на Луне, где нет атмосферы?

Достаточный уровень

1. Можно ли объяснить электризацию тел перемещени­ем атомов и молекул? Почему?

2. Величина заряда на одном из тел, помещенных в по­ле заряженного шара, больше, чем на другом. На какое из них поле действует с меньшей силой? Как изменятся действующие на них силы, если заряд, образующий поле, увеличить?

3. В электрическом поле равно­мерно заряженного шара в точке А находится заряжен­ная пылинка. Как направле­на сила, действующая на пы­линку со стороны поля (см. рис. 1)?

4. Одинаковые ли силы дейст­вуют на равные по величине заряды q₁ и q₂ со стороны поля заряженного металли­ческого шара (см. рис. 2 снизу)?

5. Величина заряда на одном из тел, помещенных в по­ле заряженного шара, больше, чем на другом. На какое из них поле действует с меньшей силой? Как изменятся действующие на них силы, если заряд, образующий поле, увеличить?

6. Обладают ли металлы экранирующим от электриче­ского поля действием? А диэлектрики?

Высокий уровень

1. Что общего между гравитационным и электрическим взаимодействием? Каковы наиболее заметные отли­чия?

2. Если к заряженному электроскопу поднести горящую спичку, он довольно быстро разряжается. Объясните этот опыт.

3. Зернышко риса притягивается к отрицательно заря­женной эбонитовой палочке. Можно ли утверждать, что зернышко заряжено положительно? Обоснуйте свой ответ.

4. Почему незаряженные тела притягиваются к заря­женным, независимо от знака их заряда?

5. Полый металлический шарик поместили в сильное электрическое поле. Существует ли поле в полости?

6. Почему стрелка электроскопа отклоняется, если к не­му поднести заряженный предмет, не прикасаясь к электроскопу?

Самостоятельная работа № 11. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. СИЛА ТОКА.

Начальный уровень

1. Является ли молния электрическим током?

2. Какое действие электрического тока наблюдается в электрической лампочке?

3. Сколько у источника тока полюсов? Какие бывают полюсы?

4. Какое действие электрического тока наблюдается при поднимании деталей с помощью электромагнита?

5. Какие источники электрического тока вы знаете?

6. Какое действие электрического тока наблюдается при позолоте ювелирных изделий?

Средний уровень

1. Почему тепловое движение электронов в проводнике не может быть названо электрическим током?

2. Имеется заряженный электроскоп и металлический стержень. Что нужно сделать, чтобы по стержню по­тек ток?

3. Искра проскакивает между шариками разрядника электрофорной машины. Можно ли утверждать, что между шариками разрядника течет ток?

4. Имеет ли значение для теплового действия тока его направление?

5. Могут ли жидкости быть проводниками? Диэлектри­ками? Приведите примеры.

6. Почему магнитный компас дает неправильные пока­зания, если вблизи находится провод с электриче­ским током?

Достаточный уровень

1. По спирали электролампы проходит 540 Кл электри­чества за каждые 5 мин. Чему равна сила тока в лампе?

2. Ток в электрическом паяльнике 500 мА. Какое ко­личество электричества пройдет через паяльник за 2 мин?

3. Вычислите силу тока в проводнике, через который в течение 1 мин проходит 90 Кл электричества.

4. При электросварке сила тока достигает 200 А. Какой электрический заряд проходит через поперечное се­чение электрода за 1 мин?

5. По спирали электролампы каждые 10 с проходит 15 Кл электричества. Чему равна сила тока в лампе?

6. Сколько времени продолжается перенос 7,7 Кл при силе тока 0,5 А?

Высокий уровень

1. а) Чем отрицательный ион в электролите отличается от электрона? б) Во включенном в цепь приборе сила тока равна 8 мкА. Какое количество электричества проходит че­рез этот прибор в течение 12 мин?

2. а) В чем различие в движении свободных электронов в металлическом проводнике, когда он подсоединен к по­люсам источника тока и когда он отсоединен от него? б) Определите число электронов, проходящих за 1 с через сечение металлического проводника при силе тока в нем, равной 0,8 мкА.

3. а) Гальванометр показывает наличие тока, если к его зажимам присоединить стальную и алюминиевую проволоки, а вторые концы воткнуть в лимон или яблоко. Объясните это явление. б) Через одну электролампу проходят 450 Кл за ка­ждые 5 мин, а через другую - 15 Кл за 10 с. В какой лампе сила тока большая?

4. а) Скорость направленного движения электронов в ме­таллическом проводнике очень мала, составляет доли миллиметра в секунду. Почему же лампа начинает све­титься практически одновременно с замыканием цепи? б) По обмотке включенного в цепь прибора идет ток силой 5 мА. Какое количество электричества пройдет через прибор в течение 1ч?

5. а) Каким образом, опустив в стакан с водой два про­вода, присоединенные к полюсам источника тока, можно узнать, исправен ли он?

б) Через сколько времени разрядится аккумулятор­ная батарея емкостью 60 Аּч, если сила разрядного тока равна 0,15А? (1 Аּч — это такое количество электричества, которое проходит через проводник за 1 ч при силе тока 1 А).

6. а) Почему в дистиллированной воде и серной кислоте, взятых отдельно, ток не проходит, а в водном рас­творе серной кислоты проходит?

б) Сила притяжения или отталкивания между парал­лельно расположенными проводниками с током прямо пропорциональна длине проводников. С какой силой взаимодействуют два участка параллельных проводни­ков длиной 1,5 м каждый, если расстояние между ними 1 м, а сила тока в каждом проводнике равна 1 А?

Самостоятельная работа № 12. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ.

Начальный уровень

1. Какой физической величиной пользуются для изме­рения напряжения?

2. Что такое электрическое напряжение, и как его можно определить?

3. Каким прибором измеряют напряжение? Как его включают в цепь?

4. Чему равно напряжение в осветительной сети?

5. Для чего используется вольтметр, и как его подклю­чают к электрической цепи?

6. Поясните, почему высокое напряжение опасно для жизни?

Средний уровень

1. На цоколе одной электрической лампы сделана над­пись «127 В», на цоколе другой — «220 В». Что оз­начают эти надписи?

2. Две лампы включены в электрические цепи, в кото­рых силы тока равны, но несмотря на это, одна из ламп горит менее ярко, чем другая. О чем свидетель­ствует этот факт? Какой вывод о напряжении на лампах можно сделать?

3. По двум проводникам прошло одинаковое количество электричества. При этом во втором проводнике была совершена работа в 2 раза большая, чем в первом. На концах какого из проводников напряжение меньше и во сколько раз?

4. Напряжение на лампочке электрического фонарика 3,5 В. Что это значит?

5. Электрическая лампочка от фонарика и электриче­ская лампа, применяемая в осветительной сети, рас­считаны на потребление силы тока величиной 0,28 А. Однако вторая лампа излучает значительно больше света и тепла, чем первая. Почему?

6. На одном участке цепи при перемещении по нему 100 Кл электричества была совершена такая же ра­бота, как и при перемещении 600 Кл электричества на другом участке. На концах какого участка на­пряжение больше и во сколько раз?

Достаточный уровень

1. Чему равно напряжение на участке цепи, на котором совершена работа 500 Дж, при прохождении 25 Кл электричества?

2. Напряжение на зажимах лампы 220 В. Какая будет совершена работа при прохождении по данному уча­стку 7 Кл электричества?

3. При прохождении 6 Кл электричества по проводнику совершается работа 660 Дж. Чему равно напряжение на концах этого проводника?

4. Вычислите работу, которая совершается при прохож­дении через спираль электроплитки 15 Кл электриче­ства, если она включена в сеть напряжением 220 В.

5. Каково напряжение на автомобильной лампе, если при прохождении через нее 100 Кл электричества была совершена работа 1,2 кДж?

6. Напряжение на концах проводника 300 В. Какая бу­дет совершена работа при прохождении по проводни­ку 8 Кл электричества?

Высокий уровень

1. При переносе 240 Кл электричества из одной точки электрической цепи в другую за 16 мин совершена работа 1200 Дж. Определите напряжение и силу тока в цепи.

2. Чему равно напряжение на участке цепи, на котором при силе тока 2 А совершена работа 800 Дж?

3. Напряжение на концах проводника 5 В. Какова сила тока в проводнике, если за 40 с совершена работа 500 Дж?

4. Какую работу совершит ток силой 3 А за 10 мин при напряжении в цепи 15 В?

5. Сила тока в электролампе прожектора 2 А. Как ве­лико напряжение, подведенное к прожектору, если он потребляет 45,6 кДж за 1 мин?

6. Какова сила тока в лампочке велосипедного фонари­ка, если при напряжении 4 В в ней за 1 с расходует­ся 0,8 Дж электроэнергии?

СР № 13. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Начальный уровень

1. Кусок медной проволоки разрезали пополам. Измени­лось ли сопротивление проволоки? Во сколько раз?

2. Имеются две проволоки одинакового сечения и изго­товленные из одного материала. Длина одной 20 см, другой — 40 см. Какая проволока имеет большое сопротивление и во сколько раз?

3. Имеются две медные проволоки одинаковой длины. У одной площадь поперечного сечения 1 мм², а у другой – 5мм². У какой проволоки сопротивление меньше и во сколько раз?

4. Каково сопротивление стального провода длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм²?

5. Размеры медного и железного проводов одинаковы. Сопротивление какого провода больше?

6. Какое вещество из приведенных в таблице обладает самым большим сопротивлением? Самым маленьким?

Средний уровень

1. Почему проводники обладают сопротивлением? По­чему сопротивление разных проводников различно?

2. Имеются две проволоки одинакового сечения и дли­ны. Одна проволока — из меди, другая — из нике­лина. Какая из них имеет меньшее сопротивление? Почему? Во сколько раз?

3. Ученик заменил перегоревшую медную спираль на стальную такого же сечения и длины. Как изменится сила тока в новой спирали по сравнению с медной, если напряжение на ее концах такое же, какое было на медной?

4. Сопротивление проводника сечением 4 мм² равно 40 Ом. Какое сечение должен иметь проводник той же длины и из такого же материала, чтобы его со­противление было равно 100 Ом?

5. Определите общее сопротивление 100-метрового от­резка провода, имеющего 0,2 Ом на 1 м длины.

6. Удельное сопротивление нихрома 1,1. Что это значит? Каково сопротивление проволоки дли­ной 1 м и поперечным сечением 10 мм²?

Достаточный уровень

1. Во сколько раз отличаются сопротивления двух алю­миниевых проводов, если один из них имеет в 6 раз большую длину и в 3 раза большую площадь попе­речного сечения, чем другой?

2. Из двух отрезков проволоки первый в 8 раз длиннее, но второй имеет вдвое большую площадь поперечного

сечения. Как велико отношение сопротивлений этих отрезков?

3. Чему равно сопротивление 200 м медного провода се­чением 2 мм²?

4. Сопротивление алюминиевого провода длиной 0,9 км и сечением 10 мм² равно 2,5 Ом. Определите его удельное сопротивление.

5. Сколько метров никелинового провода сечением 0,1 мм² потребуется для изготовления реостата со­противлением 180 Ом?

6. Какого сечения взят медный провод, если при длине 1000 м его сопротивление равно 1,1 Ом?

Высокий уровень

1. а) Железная и алюминиевая проволоки имеют рав­ные массы и одинаковые длины. Какая из них обла­дает большим сопротивлением?

 б) Константановая проволока длиной 3 м и площа­дью поперечного сечения 0,25 мм² имеет сопротивле­ние 6 Ом. Чему равно удельное сопротивление константана?

2. а) Как определить длину изолированного медного про­вода, свернутого в большой моток, не разматывая его?

 б) На катушку электромагнита намотан медный про­вод сечением 0,03 мм² и длиной 200 м. Найдите со­противление и массу обмотки.

3. а) Какой проводник представляет большее сопротив­ление для постоянного тока: сплошной медный стер­жень или медная трубка, имеющая внешний диаметр, равный диаметру стержня? Длину обоих проводни­ков считать одинаковой.

 б) Шнур телефонной трубки состоит из 20 медных проволочек сечением 0,05 мм² каждая. Определите сопротивление 5 м такого шнура.

4. а) Ученику предложили определить площадь классной комнаты с помощью батарейки, амперметра, вольт­метра и мотка медной проволоки известного сечения. Можно ли выполнить это задание? Как это сделать?

 б) Нужно изготовить провод длиной 100 м и сопро­тивлением 1 Ом. В каком случае провод получится легче: если его сделать из алюминия или из меди? Во сколько раз?

5. а) Ученик заменил медную проволоку на алюминие­вую такой же массы и сечения. Сравните сопротив­ления медной и алюминиевой проволоки.

 б) Из металла массой 1 кг нужно изготовить провод длиной 1 км. В каком случае сопротивление провода будет меньше: если его сделать из меди или серебра? Во сколько раз?

6. а) Как вы думаете, от чего может зависеть сопротив­ление проводников? Запишите свои гипотезы.

 б) Найдите массу и сопротивление алюминиевых проводов, используемых для изготовления электро­проводки в жилом помещении, если сечение провода 0,6 мм², а длина проводки 80 м.

Самостоятельная работа № 14. ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ

Начальный уровень

1. О связи, каких электрических величин идет речь в законе Ома для участка цепи?

2. Почему электрическую лампу, рассчитанную на на­пряжение 127 В, нельзя включать в цепь с напряже­нием 220 В?

3. Напряжение на концах проводника увеличили вдвое. Как изменилась сила тока, протекающего в проводнике?

4. Необходимо вдвое уменьшить силу тока в данном проводнике. Что для этого надо сделать?

5. Напряжение на концах проводника уменьшили в три раза. Как изменилась сила тока, протекающего в про­воднике?

6. Необходимо вдвое увеличить силу тока в цепи. Как это можно сделать?

Средний уровень

1. В одну и ту же цепь включены электрическая лампа и электрическая плитка. Сила тока в плитке больше, чем в лампе. Почему?

2. К концам медного и алюминиевого проводников оди­наковых размеров приложены одинаковые напряже­ния. Одинаковы ли силы тока в них?

3. Требуется увеличить в 4 раза ток в цепи при возросшем вдвое сопротивлении. Что нужно для этого сделать?

4. Как можно определить сопротивление катушки, на которой намотан провод, не измеряя длины и сече­ния намотанной части провода?

5. Как по данным, указанным на цоколе электрической лампы, определить ее сопротивление?

6. К концам медного и алюминиевого проводников од­ного сечения и массы приложены одинаковые на­пряжения. В каком проводнике сила тока больше?

Достаточный уровень

1. Определите силу тока в электрочайнике, включенном в сеть с напряжением 220 В, если сопротивление ни­ти накала равно 40 Ом.

2. В вольтметре, показывающем 120 В, сила тока равна 15 мА. Определите сопротивление вольтметра.

3. Какое напряжение следует приложить к сопротивле­нию в 1000 Ом, чтобы получить в нем ток 8 мА?

4. При электросварке в дуге при напряжении 30 В сила тока достигает 150 А. Каково сопротивление дуги?

5. На какое напряжение рассчитана электрическая лампа сопротивлением 480 Ом, если она горит пол­ным накалом при силе тока 0,25 А?

6. При напряжении 110 В, подведенном к резистору, си­ла тока в нем равна 5 А. Какова будет сила тока в ре­зисторе, если напряжение на нем увеличить на 10 В?

Высокий уровень

1. Определите силу тока, проходящего по стальному проводу длиной 100 м и сечением 0,5 мм², при на­пряжении 68 В.

2. По медному проводнику с поперечным сечением 3,5 мм² и длиной 14,2 м идет ток силой 2,25 А. Оп­ределите напряжение на концах этого проводника.

3. Сила тока в спирали электрокипятильника 4 А. Кипя­тильник включен в сеть с напряжением 220 В. Какова длина нихромовой проволоки, из которой изготовлена спираль кипятильника, если ее сечение 0,1 мм²?

4. По никелиновому проводнику длиной 10 м идет ток силой 0,5 А. Определить сечение проводника, если к его концам приложено напряжение 20 В.

5. Сила тока в нагревательном элементе электрического чайника равна 4 А при напряжении 120 В. Найдите удельное сопротивление материала, из которого сде­лана обмотка, если на изготовление нагревателя по­шло 18 м провода сечением 0,24 мм².

6. В цепь источника тока, дающего напряжение 6В, включили кусок никелиновой проволоки длиной 25 см и сечением 0,1 мм². Какая сила тока устано­вилась в цепи?

7. Определите напряжение на концах стального про­водника длиной 140 см и площадью поперечного се­чения 0,2 мм², в котором сила тока 250 мА.

8. Определите удельное сопротивление сплава, если на­пряжение на концах проволоки сечением 0,5 мм² и длиной 4 м, сделанной из него, равно 9,6 В, а сила тока в ней 2 А.

Самостоятельная работа № 15. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ.

Начальный уровень

1. Какую физическую величину измеряет прибор, шкала кото­рого показана на ри­сунке? Каково пока­зание прибора?

2. Какую физическую величину измеряет прибор, шкала кото­рого показана на ри­сунке? Каково пока­зание прибора?

3. Какую физическую величину измеряет прибор, шкала кото­рого показана на ри­сунке? Каково пока­зание прибора?

4. Какую физическую величину измеряет прибор, шкала кото­рого показана на ри­сунке? Каково пока­зание прибора?

5. Какую физическую величину измеряет прибор, шкала кото­рого показана на ри­сунке? Каково пока­зание прибора?

6. Какую физическую величину измеряет прибор, шкала кото­рого показана на ри­сунке? Каково пока­зание прибора?

 

Средний уровень

1. Начертите схему электрической цепи, содержащей гальванический элемент, выключатель и электриче­скую лампочку.

2. Начертите схему электрической цепи, содержащей гальванический элемент, выключатель, электриче­скую лампочку и звонок.

3. Начертите схему электрической цепи, состоящей из двух аккумуляторов и двух звонков, включаемых одновременно одним выключателем.

4. Начертите схему электрической цепи, состоящей из двух аккумуляторов, лампочки и двух выключателей, позволяющих включать лампочку из различных мест.

5. Начертите схему электрической цепи, состоящей из двух аккумуляторов, звонка и двух кнопок, распо­ложенных так, что можно звонить из двух различ­ных мест.

6. Начертите схему электрической цепи, состоящей из трех гальванических элементов и двух лампочек, каждая из которых имеет свой выключатель.

Достаточный уровень

1. По рисункам определите: шкалы каких приборов изображены на рисунках? Какова цена деления и предел измерения каждого прибора? Каково показа­ние приборов?

 

 

 

 

 

 

2. По рисункам определите: шкалы каких приборов изображены на рисунках? Какова цена деления и предел измерения каждого прибора? Каково показа­ние приборов?

 

 

 

 

 

 

3. По рисункам определите: шкалы каких приборов изображены на рисунках? Какова цена деления и предел измерения каждого прибора? Каково показа­ние приборов?

 

 

 

 

 

 

4. По рисункам определите: шкалы каких приборов изображены на рисунках? Какова цена деления и предел измерения каждого прибора? Каково показа­ние приборов?

5. По рисункам определите: шкалы каких приборов изображены на рисунках? Какова цена деления и предел измерения каждого прибора? Каково показа­ние приборов?

 

 

 

 

 

 

6. По рисункам определите: шкалы каких приборов изображены на рисунках? Какова цена деления и предел измерения каждого прибора? Каково показа­ние приборов?

 

 

 

 

 

Высокий уровень

1. Какова цена деления шкалы амперметра (см. рис. 1)?

 

 

 

 

 

 

2. Какова цена деления шкалы вольтметра (см. рис.2)?

3. Какова цена деления шкалы амперметра (см. рис.3)?

4. Какова цена деления шкалы вольтметра (см. рис.4)?

5. Какова цена деления шкалы амперметра (см. рис.5)?

6. Какова цена деления шкалы вольтметра (см. рис.6)?

Самостоятельная работа № 16. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ

Начальный уровень

1. Начертите схему последовательного соединения трех одинаковых ламп.

2. Резисторы с сопротивлениями 3 Ом и 2 Ом соединены последовательно. Чему равно их общее сопротивление?

3. Как соединены между собой лампочки в елочной гирлянде? Почему?

4. Резисторы с сопротивлениями 5 Ом и 10 Ом соединены последовательно. Чему равно их общее сопротивление?

5. Начертите схему последовательного соединения двух резисторов 1 Ом и 2 Ом. В каком из них сила тока больше?

6. Можно ли использовать две одинаковые лампы, рассчи­танные на 110 В, в сети с напряжением 220 В? Как?

Средний уровень

1. Общее сопротивление пяти одинаковых потребителей электроэнергии, соединенных последовательно, равно 200 Ом. Каково сопротивление каждого потребителя?

2. Сколько одинаковых резисторов было соединено после­довательно, если каждый из них имеет сопротивление 50 Ом, а их общее сопротивление составило 600 Ом?

3. При сборке радиосхемы радист должен был иметь резистор сопротивлением 1200 Ом. В его распоряже­нии есть резисторы сопротивлением 100, 200, 300, 400, 500 и 600 Ом. Какие резисторы выбрать и как их соединить, чтобы получить необходимый для схе­мы резистор?

4. Резисторы, сопротивления которых 30 Ом и 60 Ом, соединены последовательно и подключены к бата­рейке. Напряжение на первом резисторе 3 В. Какое напряжение на втором резисторе?

5. Два резистора включены последовательно. Напряже­ние на резисторе, сопротивление которого 5 Ом, 10 В. Напряжение на втором резисторе 20 В. Какое сопротивление второго резистора?

6. Для освещения трамвайного вагона используются 120-вольтовые электрические лампы, тогда как на­пряжение в контактной сети трамвая 600 В. Как должны быть включены в такую сеть лампы, чтобы на каждую из них приходилось нормальное напря­жение? Сколько ламп включено в сеть?

Достаточный уровень

1. Сколько электрических лампочек нужно взять, для изготовления елочной гирлянды, чтобы ее можно было включать в осветительную сеть с напряжением 220 В, если каждая лампа имеет сопротивление 23 Ом и рассчитана на силу тока 0,28 А?

2. Вычислите сопротивление цепи, состоящей из элек­трической лампочки сопротивлением 9,5 Ом, реостата сопротивлением 12 Ом и медных проводов длиной 4 м и сечением 0,4 мм², соединенных последовательно.

3. В электрическую сеть с напряжением 120 В включе­ны последовательно три резистора, сопротивления которых соответственно равны 12 Ом, 9 Ом и 3 Ом. Вычислите силу тока в цепи и напряжение на каж­дом резисторе.

4. В сеть последовательно включены электрическая лампочка и резистор. Сопротивление нити накала лампочки равно 14 Ом, а резистора 480 Ом. Каково напряжение на резисторе, если напряжение на лам­почке равно 3,5 В?

5. Три резистора соединены последовательно. Их сопро­тивления равны соответственно 180 Ом, 20 Ом и 80 Ом. Вычислите силу тока и напряжение на каж­дом резисторе, если они включены в сеть с напряже­нием 40 В.

6. В цепь включены последовательно три проводника сопротивлениями 5 Ом, 6 Ом и 12 Ом соответственно. Какая сила тока в цепи и какое напряжение прило­жено к концам цепи, если напряжение на втором проводнике 1,2 В?

 

Высокий уровень

1. Вычислите сопротивление изображенного на рисунке 1 участка цепи. Определите напряжение на проводнике R₁, если сила тока в провод­нике R₂ равна 0,2 А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Какова сила тока в провод­нике R₂ (см. рис.2)?

3. Сопротивление лампы N₂ равно 100 Ом. Найдите со­противление лампы N₁ (см. рис.3).

4. Вольтметр V₁ показывает 12 В. Каковы показания амперметра и вольтметра V₂ (см. рис.4)?

5. Каковы показания (см. рис.5) амперметра и вольтметра V₂?

6. Какой величины (см. рис.6) напряжение показывают вольтмет­ры V₁ и V₂?

Самостоятельная работа № 17. ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ

Начальный уровень

1. Как соединены лампы и другие потребители элек­трической энергии в вашей квартире?

2. Какая физическая величина одинакова для всех про­водников, соединенных параллельно?

3. К резистору сопротивлением 10 Ом подключили па­раллельно резистор сопротивлением 1 Ом. Как изме­нилось общее сопротивление цепи?

4. Два резистора, сопротивления которых 2 Ом и 4 Ом, подключены параллельно к батарейке. Напряжение на котором из них больше?

6. Участок электрической цепи состоит из двух парал­лельно включенных резисторов сопротивлением 2 Ом каждый. Начертите схему участка и определите его общее сопротивление.

6. Два резистора, сопротивления которых 5 Ом и 10 Ом, подключены параллельно к батарейке. Сила тока в каком из них больше?

Средний уровень

1. Проводники сопротивлением 15 Ом и 20 Ом соедине­ны параллельно. Вычислите общее сопротивление со­единения.

2. Провод сопротивлением 15 Ом состоит из пяти жил, концы которых спаяны вместе. Чему равно сопро­тивление одной жилы?

3. Два сопротивления соединены параллельно, одно R₁=75 Ом, другое R₂=300 Ом. Вычислите общее сопротивление.

4. Два резистора, сопротивления которых 20 Ом и 40 Ом, подключены к батарейке. Сила тока в первом резисторе 0,2 А. Какой ток протекает во втором ре­зисторе?

5. Моток проволоки сопротивлением 20 Ом разрезали на две части и соединили параллельно. Каково со­противление соединенной таким образом проволоки?

6. Две проволоки одинаковой длины и сечения, изго­товленные из меди и алюминия соединены парал­лельно. В какой из них возникнет большая сила тока при присоединении их к источнику тока? Почему?

Достаточный уровень

1. Вычислите сопротивление цепи, состоящей из трех резисторов, сопротивления которых равны 540 Ом,          270 Ом и 135 Ом, если они соединены параллельно.

2. Какой резистор надо соединить параллельно с резисто­ром в 300 Ом, чтобы получить сопротивление 120 Ом?

3. Когда четыре одинаковых проволочных резистора со­единены параллельно, оказалось, что их сопротивле­ние равно 200 Ом. Каково сопротивление каждого резистора?

4. Три лампочки сопротивлением 230 Ом, 345 Ом и 690 Ом соединены параллельно и включены в сеть, сила тока в которой 2 А. Под каким напряжением работают лампы?

5. Две электрические лампочки сопротивлением 100 Ом и 300 Ом соединены параллельно. Сила тока в пер­вой лампочке 0,9 А. Какой силы ток протекает через вторую лампочку?

6. Проводники сопротивлением 3 Ом и 15 Ом соедине­ны параллельно и включены в цепь напряжением 45 В. Определите силу тока в каждом проводнике и в общей цепи.

Высокий уровень

1. Кусок проволоки сопротивлением 80 Ом разрезали на четыре равные части и полученные части соединили параллельно. Определите сопротивление этого соеди­нения.

2. Три проводника сопротивлением 2, 3 и 6 Ом соеди­нены параллельно. Определите распределение силы тока, если в неразветвленной части цепи сила тока равна 12А. Каково напряжение на концах каждого проводника?

3. Четыре резистора соединены параллельно. Их сопро­тивления равны соответственно 1 Ом, 2 Ом, 3 Ом и 4 Ом. Какова сила тока в каждом резисторе, если в общей части цепи течет ток силой 50 А? Каково напряжение на каждом резисторе?

4. Вычислите величину сопротивления R₃  (рис.1), если R₁=6 Ом, R₂=4 Ом, I₂ =3 А, I=9А.

5. Четыре лампы сопротивлением 4 Ом, 5 Ом, 10 Ом и 20 Ом соединены параллельно. Определите напряже­ние на каждой лампе и силу тока в каждой из них, если в первой течет ток силой 2,5А. Какова сила то­ка в неразветвленной части цепи?

6. Амперметр А показыва­ет силу тока 1,6 А при напряжении 120 В. Со­противление резистора R₁ = 100 Ом. Определи­те сопротивление рези­стора R₂ (см. рис.2) и показания амперметров A₁ и А₂.

Самостоятельная работа № 18. СМЕШАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ

Начальный уровень

1. Начертите схему смешанного соединения проводников. Как можно рассчитать величину его сопротивления?

2. Как соединены между собой электроприборы в вашей квартире? Каковы преимущества именно такого со­единения?

3. Три одинаковых сопротивления соединяют различ­ными способами. Начертите схемы этих соединений.

4. Как можно использовать осветительные лампы, рассчитанные на напряжение 110 В, если напряжение в сети равно 220 В? Нарисуйте схему цепи.

5. Как включить два резистора с сопротивлениями 2 Ом и 3 Ом, чтобы их общее сопротивление было мини­мальным? Максимальным?

6. Увеличится или уменьшится общее сопротивление двух проводников по сравнению с сопротивлением каждого из них, если их включить параллельно? По­следовательно?

Средний уровень

1. На рисунке 1 изображена схема соединения проводни­ков, где R₁=3 Ом, R₂=6 Ом, R₃=4 Ом. Найти сопротивление всей цепи.

2. Проводники с сопротивле­ниями R₁ = 2 Ом, R₂ = 3 Ом, R₃ = 5 Ом соединены по схеме, изображенной на ри­сунке 2. Найдите сопротивле­ние этой цепи.

3. Чему равно общее сопротивление участка цепи, изо­браженного на рис. 3, если R₁=2 Ом, R₂=10 Ом, R₃=15 Ом, R₄=1 Ом?

4. Вычислите общее со­противление участка це­пи, изображенного на рис. 4, если R₁=6 Ом, R₂ = 3 Ом, R₃ = 5 Ом, R₄ = 24 Ом.

5. Чему равно общее со­противление участка, изображенного на ри­сунке 5, если R₁ = 60 Ом, R₂ = 12 Ом, R₃ = 15 Ом, R₄ = 3 Ом?

6. Четыре сопротивления R₁ = 1 Ом, R₂ = 2 Ом, R₃ = 3 Ом, R₄ = 4 Ом со­единены по схеме, изо­браженной на рисунке 6. Определите общее сопро­тивление цепи.

 

Достаточный уровень

1. Определите сопротивление участка цепи, изобр. на рис. 1, между точками С и D, если R₁=2 Ом, R₂=5 Ом, R₃=20, Ом, R₄=5 Ом, R₅=10 Ом.

2. Найдите полное сопротив­ление R показанной на рисунке 2 цепи, если R₁ = R₂ = R₅ = R₆ = 3 Ом, R₄ = 24 Ом, R₃ = 20 Ом.

3. Определите сопротивле­ние участка АВ рисунок 3, если R =1 Ом.

4. Вычислите сопротивление цепи, представленной на рисунке 4, если сопротив­ление каждого из рези­сторов равно 1 Ом.

5. Вычислите сопротивление цепи, представленной на рисунке 5, если R = 1 Ом.

6. Определите общее сопротивление цепи, изображен­ной на рисунке 6, если R₁=1/2 Ом, R₂=3/2 Ом, R₃=R₄=R₆=1 Ом, R₅=2/3 Ом.

7. Найти сопротивление цепи, изображенной на рисун­ке 7, если каждое из сопротивлений равно 2 Ом.

8. Найти сопротивле­ние участка элек­трической цепи рисунок 8, если R₁=R₂=0,5 Ом, R₃=8 Ом,

R₄=12 Ом , R₅=R₆=1 Ом, R₇=2 Ом, R₈=15 Ом, R₉=10 Ом, R₁₀ = 20 Ом.

9. Найти сопротивление R участка цепи между точками А и В рис. 9, если R₁=R₅=R₈=12 Ом, R₂=R₆=R₇=6 Ом, R₃ = 3 Ом, R₄ = 24 Ом.

10. Найдите сопротивление цепи, показанной на рисун­ке 10. Сопротивление каждого резистора R, сопротив­лением соединительных проводов можно пренебречь.

Высокий уровень

1. Найдите общее сопротивление цепи, показанной на рисунке 1. Сопротивление каждого резистора R, сопро­тивлением соединительных проводов можно пренеб­речь.

2. Определить общее со­противление контура, составленного из оди­наковых резисторов r (см. рис.2).

3. Найти сопротивление R цепи между точками А и В, если сопротивле­ние каждого звена r. (см. рис.3).

4. Найти сопротивление R цепи между точками А и В, если сопротивле­ние каждого звена r (см. рис.4).

5. Найти сопротивление R цепи между точками А и В, если сопротивление каждого звена r (см. рис.5)..

6. Найти сопротивление R цепи между точками А и В, если сопротивление каждого звена r (см. рис.6).

7. Найти сопротивление R цепи между точками А и В, если сопротивление каждого звена r (см. рис.7).

8. Из 12 одинаковых со­противлений спаян куб (см. рис.8). Найдите сопротивление этого каркаса при включении его в цепь вершинами А и В.

 

 

Самостоятельная работа № 19. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Начальный уровень

1. Начертите схему любой электрической цепи, в кото­рой все ее участки соединены последовательно.

2. Начертите схему любой электрической цепи, в кото­рой все ее участки соединены параллельно.

3. На одной из трех параллельно соединенных ламп на­пряжение 6 В. Как рассчитать напряжения на каж­дой из двух других ламп?

4. В цепи с последовательным соединением трех ламп и реостата в одной из ламп сила тока 0,1 А. Какова сила тока в других лампах? в реостате?

5. Как влияет на общее сопротивление проводников, со­единенных параллельно, подключение к этому со­единению каждого следующего проводника?

6. Чем удобно для практического применения парал­лельное соединение?

Средний уровень

1. Резисторы, сопротивления которых 2 кОм и 3 кОм, соединены параллельно и подключены к источнику постоянного напряжения 15 В. Найдите силу тока через каждый из резисторов и сопротивление цепи.

2. Резисторы, сопротивления которых 3 кОм и 6 кОм, соединены параллельно. Каково сопротивление цепи? Каково напряжение на резисторах, если сила тока в цепи 3 мА?

3. Резисторы, сопротивления которых 30 Ом, 40 Ом и 60 Ом, соединены параллельно. Во сколько Раз об­щая сила тока в цепи превышает силу тока через первый резистор?

4. Резисторы, сопротивления которых 1 кОм, 2 кОм и 3 кОм, соединены параллельно. Какова сила тока в цепи, если сила тока через первый резистор 12 мА?

5. Сравните последовательное и параллельное соединения проводников: какая из электрических величия одина­кова для последовательно соединенных проводников, какая — для параллельно соединенных? Какова связь между общим напряжением в цепи и напряжениями на ее последовательно соединенных участках?

6. Сравните последовательное и параллельное соединения проводников: какова связь между силой тока в нераз­ветвленной части цепи и силами тока в отдельных па­раллельно включенных проводниках? Как влияет на общее сопротивление цепи включение какого-либо до­полнительного проводника при последовательном со­единении и как — при параллельном соединении?

Достаточный уровень

1. Найдите распределение сил токов и напряжений в це­пи, изображенной на рисунке 1, если R₁ = 3 Ом, R₂ = 2 Ом, R₃ = 4 Ом, а амперметр показывает 6 А.

 

2. Найдите распределение сил токов и напряжений в це­пи, изобр. на рис. 2, если U_ab=60 В, R₁=24 Ом, R₂=18 Ом, R₃=36 Ом, R₄=60 Ом.

3. На рисунке 3 дана схема электрической цепи. Напря­жение U_AB= 120 В. Определить сопротивление всей цепи, силу тока до разветвления и в каждом резисторе.

4. В цепь, которая изображе­на на рисунке 4, подано на­пряжение 55 В. Сопротив­ления всех резисторов оди­наковы и равны 2 Ом. Найти общее сопротивление цепи, а также распределе­ние токов и напряжений.

5. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи, изображенной на рисунке 5, если амперметр по­казывает 2А, а сопротивление резисторов R₁ = 2 Ом, R₂ = 10 Ом, R₃ = 15 Ом, R₄ = 4 Ом.

6. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи, изображенной на рисунке 6, если U_ab =100 В, R_l =3 Ом, R₂=2 Ом,

R₃=7,55 Ом, R₄=2 Ом, R₅=5 Ом, R₆=10 Ом.

Высокий уровень

1. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи, изображенной на рис. 1, если вольтметр показывает 110В,  а R₁=6,4 Ом, R₂=4 Ом, R₃ = 12 Ом, R₄ = 6 Ом, R₅ = 3 Ом, R₆ = 8 Ом, R₇ = 20 Ом.

2. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи, изображенной на рисунке 2, если вольтметр по­казывает 32 В, а R₁=6,4 Ом, R₂ = 4 Ом, R₃ - 12 Ом, R₄ = 6 Ом, R₅ = 3 Ом, R₆ = 8 Ом, R₇ = 20 Ом.

3. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи, изобр. на рис. 3, если амперметр по­казывает 10 A, a R₁ = 6,4 Ом, R₂=4 Ом, R₃=12 Ом, R₄ =6 Ом, R₅=3 Ом, R₆=8 Ом, R₇=20 Ом.

4. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи, изобр. на рис. 4, если вольтметр по­казывает 30 В, а R₁=6,4 Ом, R₂=4 Ом, R₃=12 Ом, R₄=6 Ом, R₅=3 Ом, R_б=8 Ом, R₇=20 Ом.

5. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи, изображенной на рис. 5, если амперметр по­казывает 11 A, a R₁=6,4 Ом, R₂=4 Ом, R₃=12 Ом, R₄=6 Ом, R₅=3 Ом, R₆=8 Ом, R₇=20 Ом.

6. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи, изображенной на рисунке 6, если вольтметр по­казывает 8В, a R₁=6,4 Ом, R₂=4 Ом, R₃=12 Ом, R₄=6 Ом, R₅=3 Ом, R₆=8 Ом, R₇= 20 Ом.

 

Самостоятельная работа №20. РАБОТА ТОКА

Начальный уровень

1. Напряжение на концах электрической цепи 1 В. Ка­кую работу совершит в ней электрический ток в тече­ние 1с при силе тока 1 А?

2. Две одинаковые лампочки, рассчитанные на напря­жение 6,3 В, включены в электрическую цепь. Одна лампочка светила 1 мин, другая — 2 мин. В какой лампочке работа электрического тока была больше?

3. Одна электрическая лампа включена в сеть напря­жением 127 В, а другая — в сеть напряжением 220 В. В какой лампе при прохождении 1 Кл совер­шается большая работа?

4. Одна электрическая лампа включена в сеть напря­жением 127 В, а другая — в сеть напряжением 220 В. Через какую лампу должно пройти большее количество электричества, чтобы работа тока была одинаковой в обеих лампах?

5. Докажите, что 1 Втּч = 3600 Дж.

6. Как на практике можно определить работу электриче­ского тока в цепи? Какие для этого нужны приборы?

Средний уровень

1. По проводнику, к концам которого приложено на­пряжение 5 В, прошло 100 Кл электричества. Опре­делите работу тока.

2. При прохождении через проводник 40 Кл электриче­ства током была совершена работа 200 Дж. Какое напряжение было приложено к этому проводнику?

3. Электрическая лампочка включена в цепь напряже­нием 10 В. Током была совершена работа 150 Дж. Какое количество электричества прошло через нить накала лампочки?

4. Через раствор азотнокислого серебра прошло 240 Кл электричества при напряжении на электродах 5 В. Чему равна работа, совершенная током?

5. Лампочка включена в сеть напряжением 110 В. Ка­кое количество электричества прошло через нить на­кала лампочки, если работа тока 220 Дж?

6. Определите работу тока, если через проводник, нахо­дящийся под напряжением 30 В, прошло 75 Кл электричества.

Достаточный уровень

1. Какую работу совершит ток силой 3 А за 10 мин при напряжении в цепи 15 В?

2. В лампочке карманного фонаря сила тока равна 0,2 А. Вычислите электрическую энергию, получае­мую лампочкой за каждые 2 мин, если напряжение на лампочке составляет 3,6 В.

3. В электроприборе за 45 мин током 5 А совершена ра­бота 162 кДж. Определите сопротивление прибора.

4. К источнику тока напряжением 120 В поочередно присоединяли на одно и то же время проводники со­противлением 20 Ом и 40 Ом. В каком случае работа электрического тока была меньше и во сколько раз?

5. Какова сила тока в лампе велосипедного фонаря, ес­ли при напряжении 4 В в ней за 1 с расходуется 0,8 Дж электроэнергии?

6. Сила тока в электролампе прожектора 2 А. Как ве­лико напряжение, подведенное к прожектору, если он потребляет 45,6 кДж за 1 мин?

Высокий уровень

1. Подъемный кран поднял на высоту 12 м шеститон­ный груз в течение 2 мин. Как велик КПД крана, ес­ли сила тока в цепи его электродвигателя была равна во время подъема груза 51 А при напряжении 380 В?

2. Трамвай развивает скорость 20 м/с при силе тяги электродвигателя, равной 1,2 кН. Напряжение в кон­тактной цепи 600 В, сила тока в двигателе 50 А. Ка­ков КПД электродвигателя трамвая?

3. Башенный кран равномерно поднимает груз массой 0,5 т на высоту 30 м за 2 мин. Сила тока в электродви­гателе равна 16,5 А при напряжении 220 В. Опреде­лите КПД электродвигателя крана.

4. Троллейбус движется равномерно со скоростью 10 м/с. Найдите силу тяги двигателя троллейбуса, если при КПД, равном 80 %, и напряжении в контактной цепи 550 В по обмотке двигателя течет ток силой 50А.

5. Транспортер поднимает за время 1 мин груз массой 300 кг на высоту 8 м. КПД транспортера 60 %. Опре­делите силу тока через электродвигатель транспорте­ра, если напряжение в сети 380 В.

6. Каков КПД электродвигателя, который за 20 с под­нимает груз массой 150 кг на высоту 12 м? Напряжение в электрической сети 380 В, сила тока через двигатель 4 А.

Самостоятельная работа №21. МОЩНОСТЬ ТОКА

Начальный уровень

1. Какие вы знаете единицы мощности и работы, ис­пользуемые в электричестве?

2. Чему равна мощность тока в проводнике, если за 1 с электрическим током совершена работа 1 Дж?

3. Имеются две лампы мощностью 60 Вт и 100 Вт, рас­считанные на напряжение 220 В. Какая из них будет гореть ярче при включении в осветительную сеть?

4. В квартире в течение часа горели две электрические лампы. Мощность первой лампы 75 Вт, второй - 100Вт. В какой из ламп расход электроэнергии боль­ший?

5. Две электрические лампы, мощность которых 40 Вт и 80 Вт, рассчитаны на одно и то же напряжение. Сравните нити накала обеих ламп.

6. Какими приборами и как можно измерить мощность электрического тока на каком-либо участке цепи?

Средний уровень

1. Электродвигатель, включенный в сеть работал 6 ч. Расход энергии при этом составил 3240 кДж. Какова мощность электродвигателя?

2. Напряжение на зажимах генератора 380 В, а сила то­ка в цепи 5 А. Определите мощность генератора.

3. Вычислите работу, совершенную за 10 мин током мощностью 25 Вт.

4. Мощность, потребляемая из сети электрокамином, рав­на 0,98 кВт, а сила тока в его цепи 7,7 А. Определите величину напряжения на зажимах электрокамина.

5. Вычислите силу тока в обмотке электрического утю­га, если известно, что при включении в розетку с напряжением 127 В он потребляет мощность 310 Вт.

6. Лампа работает под напряжением 6,3 В при силе то­ка 0,5 А. Определите мощность этой лампы.

Достаточный уровень

1. Определите мощность тока в электрической лампе, включенной в сеть напряжением 220 В, если извест­но, что сопротивление нити накала лампы 484 Ом.

2. Во сколько раз сопротивление лампы, рассчитанной на напряжение 220 В, должно быть больше сопротивления лампы такой же мощности, рассчитанной на 127 В?

3. Две лампы мощностью 90 Вт и 40 Вт включены па­раллельно в сеть с напряжением 220 В. Определите сопротивление каждой лампы и ток, протекающий через каждую лампу.

4. Лампа, рассчитанная на напряжение 127 В, потреб­ляет мощность 50 Вт. Какое дополнительное сопротивление нужно присоединить к лампе, чтобы вклю­чить ее в сеть с напряжением 220 В?

5. Сравните мощность тока в двух проводниках сопро­тивлением 50 Ом и 10 Ом, если они соединены: а) параллельно; б) последовательно. Напряжение на кон­цах цепи в обоих случаях одинаково.

6. Из какого материала изготовлена спираль нагрева­тельного элемента, мощность которого 480 Вт, если его длина равна 16 м, сечение 0,24 мм² и напряже­ние в сети 120 В?

Высокий уровень

1. Шесть одинаковых ламп последовательно включены в сеть с напряжением 42 В. Мощность каждой из ламп 20 Вт. На сколько изменится общая потребляе­мая мощность, если одну из ламп заменить новой, на которой написано «9В, 12 Вт»?

2. Четыре лампы мощностью по 25 Вт, включенные по­следовательно в сеть с напряжением 36 В, горят нормальным накалом. Последовательно с лампами включен реостат. При каком сопротивлении реостата потребляемая мощность уменьшится вдвое?

3. Две лампы мощностью 40 Вт и 60 Вт, рассчитанные на одинаковое напряжение, включены в сеть с тем же напряжением последовательно. Какие мощности они потребляют?

4. Елочная гирлянда, включенная в сеть с напряжени­ем 220 В, состоит из одинаковых лампочек, на кото­рых написано «4В, 2 Вт». Какую мощность потреб­ляет эта гирлянда при нормальном накале ламп? Ес­ли лампочка перегорает, количество лампочек в гир­лянде уменьшают. Какую мощность будет потреблять гирлянда после того, как перегорят пять лампочек? Во сколько раз изменится мощность, потребляемая каждой лампочкой?

5. Если подключить два резистора последовательно к источнику постоянного напряжения, потребляемая в цепи мощность составит 4 Вт; если те же резисторы подключить к этому источнику параллельно, будет потребляться мощность 18 Вт. Какая мощность будет выделяться в каждом из резисторов, если их поочеред­но подключить к тому же источнику напряжения?

6. В электрическом самоваре мощностью 600 Вт и элек­трическом чайнике мощностью 300 Вт при включении в сеть напряжением 220 В, на которое они рассчитаны, вода закипает одновременно через 20 мин. Через сколь­ко времени закипит вода в самоваре и чайнике, если их соединить последовательно и включить в сеть?

Самостоятельная работа №22.ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА

Начальный уровень

1. Приведите примеры использования теплового дейст­вия тока в быту.

2. В чем проявляется тепловое действие тока? При каких условиях оно наблюдается?

3. Почему при прохождении тока проводник нагревается?

4. Почему, когда по проводнику пропускают электриче­ский ток, проводник удлиняется?

5. В чем причина короткого замыкания? К чему оно при­водит в электрической цепи?

6. Последовательно соединенные медная и железная проволоки одинаковой длины и сечения подключены к аккумулятору. В какой из них выделится большее количество теплоты за одинаковое время?

Средний уровень

1. Сколько теплоты выделится в электрическом нагрева­теле в течение 2 мин, если его сопротивление 20 Ом, а сила тока в цепи 6 А?

2. Какое количество теплоты выделится в нити элек­трической лампы в течение 1 ч, если лампа потреб­ляет ток силой 1 А при напряжении 110 В?

3. В спирали электроплитки, включенной в розетку с напряжением 220 В, при силе тока 3,5 А выделилось 690 кДж теплоты. Сколько времени была включена в сеть плитка?

4. Сколько теплоты выделится за 1 ч в реостате, сопро­тивление которого 100 Ом, при силе тока в цепи 2 А?

5. Электрическая печь для плавки металла потребляет ток 800 А при напряжении 60 В. Сколько теплоты выделяется в печи за 1 мин?

6. Определите количество теплоты, выделяемое в провод­нике током за 1,5 мин, если сила тока в цепи равна 5 А, а напряжение на концах проводника 200 В.

Достаточный уровень

1. Два резистора сопротивлением 6 Ом и 10 Ом вклю­чены в цепь последовательно. Какое количество теп­лоты выделится в каждом резисторе за 2 мин, если напряжение на втором равно 20 В?

2. Два резистора сопротивлением 3 Ом и 6 Ом включе­ны в цепь параллельно. В первом течет ток силой 2 А. Какое количество теплоты выделится обоими резисторами за 10 с?

3. Три проводника соединены последовательно. Первый имеет сопротивление 2 Ом, второй — 6 Ом, а в треть­ем за 1 мин выделилось 2,4 кДж теплоты. Каково сопротивление третьего проводника, если напряже­ние на втором равно 12В?

4. Два проводника соединены параллельно. В первом за 1 мин выделилось 3,6 кДж теплоты, а во втором за то же время — 1,2 кДж. Вычислите сопротивление второ­го проводника, если сопротивление первого равно 2 Ом.

5. Сколько теплоты выделится за 40 мин в медных про­водниках с поперечным сечением 1,5 мм² и длиной 3 м, подводящих электрический ток к плитке, если сила тока в спирали 5 А?

Контрольная работа №2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Начальный уровень

ВАРИАНТ 1

1.  Какой физической величиной пользуются для изме­рения напряжения?

2.  Два медных провода одинакового сечения имеют различную длину. Как это различие сказывается на величине сопротивления проводников?

3.  Какие опыты подтверждают, что лампы в квартире включены параллельно?

ВАРИАНТ 2

1.  Какой физической величиной пользуются для изме­рения силы тока?

2.  Что из себя представляет источник электрического тока? Приведите примеры.

3.  Как изменится сила тока на участке цепи, если на­пряжение на концах участка в два раза увеличить?

ВАРИАНТ 3

1.  Какой физической величиной пользуются для изме­рения сопротивления?

2.       Приведите примеры действия электрического тока.

3.  К резистору сопротивлением 5 Ом параллельно подключили резистор сопротивлением 2 Ом. Как изменилось общее сопротивление участка цепи?

ВАРИАНТ 4

1.  Какой физической величиной пользуются для из­мерения мощности электрического тока?

2.  Почему в плавких предохранителях не применяют проволоку из тугоплавких металлов?

3.  К резистору сопротивлением 10 Ом последовательно подключили резистор сопротивлением 5 Ом. Как изменилось общее сопротивление участка цепи?

ВАРИАНТ 5

1.  Для чего используют вольтметр, и как его подключают к электрической цепи?

2.  Объясните, почему провода, подводящие ток электрической лампочке, практически не нагреваются, в то время как нить накала лампочки раскаляется добела?

3.  В цепь включены последовательно медный и стальной проводники одинакового сечения и длины. Какой из этих проводников нагреется больше?

ВАРИАНТ 6

1.  Для чего используют амперметр, и как его подключают к электрической цепи?

2.       Изменяется ли внутренняя энергия проводника, по которому протекает электрический ток?

3.  Имеются две лампы мощностью 100 Вт и 200 Вт, рас­считанные на напряжение 220 В. Какая из них будет гореть ярче при включении в осветительную сеть?

Средний уровень

ВАРИАНТ 1

1.       Каков физический смысл выражения  удельное сопротивление нихрома составляет 1,1 (Омּмм²)/м»?

2.  Какой ток течет через вольтметр, если его сопро­тивление 12 кОм и он показывает напряжение 120В?

3.  Какую работу совершил в проводнике электриче­ский ток, если заряд, прошедший по цепи, равен 1,5 Кл, а напряжение на концах этого проводника равно 6 В?

ВАРИАНТ 2

1.  Сила тока в цепи составляет 2 А. Что это означает?

2.  Какое напряжение надо создать на концах провод­ника сопротивлением 50 Ом, чтобы в нем возникла сила тока 2 А?

3.  Сила тока в электрической лампе, рассчитанной на напряжение 110 В, равна 0,5 А. Какова мощность тока в этой лампе?

ВАРИАНТ 3

1.  Напряжение на участке цепи равно 6 В. Что это озна­чает?

2.  На цоколе электрической лампочки написано 3,5 В; 0,28 А. Найдите сопротивление спирали лампочки.

3.  Какое количество теплоты выделится в резисторе сопротивлением 25 Ом при протекании по нему тока силой 1,2 А за 1,5 мин?

ВАРИАНТ 4

1.  Сопротивление проводника 5 Ом. Что это означает?

2.  Вычислите силу электрического тока в спирали электроплитки, включенной в сеть напряжением 220 В, если сопротивление спирали в рабочем со­стоянии равно 55 Ом.

3.  Какой заряд проходит по участку электрической цепи, если при напряжении на концах участка 24 В работа тока в нем равна 96 Дж?

ВАРИАНТ 5

1.  Работа электрического тока 1 Дж. Что это означает?

2.       Каково напряжение на участке цепи, сопротивление которого 0,2 кОм, если сила тока в нем 100 мА?

3.  Мощность электрической лампы 60 Вт. Какую ра­боту совершает электрический ток, проходя через лампу за 5 мин?

ВАРИАНТ 6

1.  Мощность электрического тока 20 Вт. Что это оз­начает?

2.  Сила тока в проводнике 0,7 А при напряжении на его концах 35 В. Чему равно сопротивление этого проводника?

3.  Какое количество теплоты выделяется за 1 мин в нити накала лампы сопротивлением 250 Ом при силе тока 0,2 А?

Достаточный уровень

ВАРИАНТ 1

Зависит ли величина сопротивления проводника от напряжения на его концах? силы тока в нем? Объясните.

Электрическая печь, сделанная из никелиновой проволоки длиной 56,25 м и сечением 1,5 мм², присоединена к сети напряжением 120 В. Опреде­лите силу тока, протекающего по спирали.

Используя схему электрической це­пи, изображенной на рисунке 1, опреде­лите общее напря­жение на участке АС, если амперметр показывает 5 А, а R₁=2 Ом, R₂=3 Ом, R₃=6 Ом, R₄=5 Ом.

ВАРИАНТ 2

1. Имеются три проводника одинаковой длины и сече­ния. Один из них содержит чистый алюминий, дру­гой — чистую медь, а третий — сплав алюминия и меди. Какой из этих проводников обладает наиболь­шим сопротивлением и почему? Объясните.

2. Через алюминиевый проводник длиной 70 см и площадью поперечного сечения 0,75 мм² протекает ток силой 0,5 А. Каково напряжение на концах этого проводника?

3. Участок цепи состоит из трех проводников: R₁=20 Ом, R₂=10 Ом, R₃=15 Ом. Определите по­казания вольтметров V1 и V2 и амперметров A₁ и А₂, если амперметр А₃ показывает силу тока 2 А.

ВАРИАНТ 3

1. Как сказалась бы на яркости свечения электриче­ской лампы замена всех медных соединительных проводников на нихромовые?

2. Определите величину силы тока, проходящего че­рез реостат, изготовленный из нихромовой прово­локи длиной 40 м и площадью поперечного сече­ния 1 мм², если напряжение на зажимах реостата 80В.

3. Участок электрической цепи состоит из трех па­раллельно соединенных сопротивлений: R₁=2 Ом, R₂=4 Ом, R₃=5 Ом. Амперметр A₁ показывает силу тока 20 А. Определите пока­зания вольтметра V и амперметров А₂ и А₃.

ВАРИАНТ 4

1. Почему при соединении проводников их не только скручивают, но и спаивают?

2. Ток силой 1,8 А течет по вольфрамовой проволоке длиной 6 м и поперечным сечением 0,5 мм2. Какое напряжение покажет вольтметр, подключенный к концам этой проволоки?

3. Участок цепи состоит из трех последовательно со­единенных резисторов: R₁=20 Ом, R₂=25 Ом, R₃=30 Ом. Начертите схему этого участка и опреде­лите напряжение на концах каждого из сопротив­лений, если известно, что к концам всего участка приложено напряжение 150 В.

ВАРИАНТ 5

1. Объясните наличие электрического сопротивления у проводника с точки зрения молекулярной теории строения вещества.

2. Реостат, изготовленный из никелиновой проволоки сечением 2,5 мм² и длиной 50 м, полностью введен в цепь с напряжением 40 В. Какова сила тока в нем? Как она изменится при передвижении ползунка?

3. Определите показа­ния амперметра (см. рис. 1).

ВАРИАНТ 6

1. Две электрические лампочки, мощность которых 40 Вт и 100 Вт, рассчитаны на одно и то же напря­жение. Сравните нити накала обеих ламп.

2. В реостате, сделанном из нихромовой проволоки сечением 1,5 мм² и длиной 45м, установилась си­ла тока 2 А. Каково напряжение на клеммах рео­стата?

3. Найдите напряжение на сопротивлениях R₁=3 Ом, R₂=2 Ом, R₃=4 Ом, если амперметр показывает 6 А.

Высокий уровень

ВАРИАНТ 1

1. Две электрические лампочки рассчитаны на одина­ковое напряжение, но имеют различную мощность. По спирали какой из них течет больший ток?

2. В какой из ламп (N₁ или N₂), включенных так, как показано на ри­сунке 1, мощность элект­рического тока больше? Во сколько раз?

3. Сколько времени требуется для нагревания 2 кг воды от 20°С до 100°С в электрическом чайнике мощностью 600 Вт, если его КПД 80 %?

ВАРИАНТ 2

1. Почему каждая из двух одинаковых электрических лампочек, включенных последовательно в цепь, го­рит менее ярко, чем одна лампочка, включенная в сеть с тем же напряжением?

2. В какой из ламп (N₁ или N₂) сила тока больше? Какая из них имеет большее сопротивление?

3. Электрический кипятильник за 11 мин 12 с нагре­вает 2 кг воды от 20°С до кипения. Определите сопротивление нагревательного элемента кипя­тильника, по которому протекает ток силой 5 А, если считать, что вся выделившаяся в нем теплота пошла на нагревание воды.

ВАРИАНТ 3

1.      После ремонта электроплитки перегоревшая спи­раль несколько уменьшилась. Изменилась ли мощ­ность плитки? Как? Объяснить.

2. В электрические цепи (a и б) включены одинако­вые лампы. При каком соединении этих ламп мощность тока в них больше?

3. Электрическая печь, имеющая спираль из никели­новой проволоки сечением 1,7 мм² и длиной 51 м, подключена к сети напряжением 220 В. Определи­те мощность печи и количество теплоты, выде­ляющееся в нагревательном элементе за 1 ч.

ВАРИАНТ 4

1. Сопротивление вольтметра всегда должно быть зна­чительно больше, чем сопротивление того участка, на концах которого измеряется напряжение. Почему?

2. Параллельно лампе N₁ (рис. а) присоединили такую же лампу N₂ (рис. б). Изменилось ли при этом количество те­плоты, выделяемое лам­пой N₁ за 1 с?

3. С помощью электрического кипятильника можно нагреть 3 л воды от 20°С до, кипения за 15 мин. Кипятильник имеет КПД, равный 80%, и вклю­чается в сеть с напряжением 220 В. Какую силу тока он будет потреблять от сети?

ВАРИАНТ 5

1. В каком случае вольтметр даст большее показание: при присоединении к лампе или к амперметру? Почему?

2. Последовательно с лам­пой N₁ (рис. а) вклю­чили в цепь вторую такую же лампу N₂ (рис. б). Как измени­лось при этом количе­ство теплоты, выде­ляемое лампой N₁ за единицу времени?

3. Электрический кипятильник, включенный в сеть с напряжением 220 В, помещен в сосуд, содержащий смесь воды и льда. Масса воды 1 кг, льда — 100 г. Через 5 мин температура содержимого в со­суде оказалась равной 10°С. Каково сопротивление спирали кипятильника?

ВАРИАНТ 6

1. Елочная гирлянда рассчитана на 20 ламп. Ее уко­ротили до 15 ламп. Изменилось ли количество теп­лоты, выделяющееся в гирлянде?

2. В электрическую цепь «б» введена еще одна такая же, как в цепи «а», электрическая лампа. В какой цепи через каждую лампу проходит электрический ток большей мощности?

3. Электрический кипятильник со спиралью сопро­тивлением 160 Ом помещен в сосуд, содержащий 0,5кг воды при 20°С, и включен в сеть с напря­жением 220 В. Через 20 мин спираль выключили. Сколько воды выкипело, если КПД спирали 80%?

 Самостоятельная работа №23. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ТОКА.

Начальный уровень

1. В чем проявляется магнитное действие электричес­кого тока?

2. Каким способом можно узнать, есть ли ток в прово­де, не пользуясь амперметром?

3. Молния ударила в ящик со стальными ножами и вил­ками. После этого они оказались намагниченными. Как это объяснить?

4. Какие действия тока можно наблюдать при прохож­дении его в проводнике?

5. Каким образом можно обнаружить наличие в про­странстве магнитного поля?

6. Как при помощи компаса определить, течет ли ток в проводнике?

Средний уровень

1. Как убедиться в том, что катушка с током имеет полюсы — северный и южный? Где они находятся?

2. У зажимов аккумулятора не оказалось пометок о том, какой из них «плюсовой» и какой — «минусо­вой». Можно узнать это, имея компас?

3. Магнитная стрелка, помещенная около провода, от­клонилась при пропускании по нему тока. За счет какого вида энергии совершена работа, необходимая для поворота стрелки?

4. Изготовляя самодельный электромагнит, можно ли неизолированный провод наматывать на железный сердечник?

5. Почему магнитное действие катушки, по которой идет ток, усиливается, когда в нее вводят железный сердечник?

6. При погрузке подъемным электромагнитным краном стальных предметов очень часто они не отпадают от электромагнита после выключения тока в его обмотке. Что следует сделать, чтобы предметы отпали?

Достаточный уровень

1. Определите направление тока в проводнике, сечение которого и магнитное поле пока­заны на рисунке 1.

2. Начертите силовые линии магнитного поля и ука­жите их направление для проводника с током, сече­ние которого указано на рисунке 2.

 

3. Какое направление имеет ток в проводнике, направ­ление силовых линий магнитного поля которого указано стрелками (рис. 3)?

4. В каком направле­нии надо пропустить ток по про­воднику АВ, чтобы магнитная стрелка SN повернулась се­верным полюсом к наблюдателю (см. рис. 4)?

5. По направлению маг­нитных силовых ли­ний, изображенных на рисунке 5, определите направление кругового тока в кольце.

6. Определите какое на­правление имеет ток в проводнике (см. рис.6).

 

Высокий уровень

1. а) Отклонится ли магнитная стрелка, если ее разме­стить вблизи пучка движущихся частиц: 1) электро­нов; 2) атомов; 3) положительных ионов?

б) Какой полюс будет иметь заостренный конец гво­здя, если по намотанной вокруг не го изолированной проволоке пропустить ток от аккумулятора?

2. а) Как объяснить наличие магнитного поля вокруг постоянного магнита на основе молекулярной тео­рии строения вещества?

б) Какой полюс магнитной стрелки будет отталки­ваться от правого конца катушки с током?

3. а) В троллейбусах установлены электродвигатели постоянного тока. Притягиваются или отталкивают­ся провода троллейбусной линии?

б) Как будет вести себя стрелка при замыкании це­пи электромагнита?

 

4. а) Как намотать провод на полый керамический ци­линдр, чтобы при пропускании тока по проводу вну­три цилиндра не возникало магнитного поля?

б) Определите полюсы источника тока.

5. а) На катушку намотали 10 м изолированного провода и, включив ее в электрическую цепь, определили по­люса полученного электромагнита. Затем посредине разрезали катушку и подсоединили полученные ка­тушки в ту же цепь последовательно. Что можно сказать о полюсах полученной системы катушек?

б) Определите полю­сы катушки с током.

6. а) Можно ли намотать провод на керамический ци­линдр так, чтобы при пропускании по проводу тока на концах цилиндра образовались южные магнит­ные полюса?

б) На рисунке изображена катушка с током. Какой конец катушки обладает свойствами северного маг­нитного полюса?

Самостоятельная работа №24. ПОСТОЯННЫЕ МАГНИТЫ

Начальный уровень

1. Какие по форме бывают постоянные магниты?

2. Как называют полюса магнита?

3. Как взаимодействуют разноименные и одноименные полюсы магнитов?

4. Как с помощью компаса можно определить полюсы магнита?

5. Где находятся магнитные полюсы Земли?

6. Можно ли разрезать магнит так, чтобы один из по­лученных магнитов имел только северный полюс, а другой — только южный?

Средний уровень

1. Почему корпус компаса делают из меди, алюминия, пластмассы и других материалов, но не из железа?

2. Будет ли действовать магнит на магнитную стрелку, если между ними поместить руку? Железный лист?

3. Можно ли изготовить полосовой магнит так, чтобы на концах его были одноименные полюсы?

4. Железные опилки, притянувшись к полюсу магни­та, образуют веер расходящихся кистей. Почему?

5. К середине стальной полосы поднесли магнитную стрелку. Стрелка притянулась к полосе. Можно ли утверждать, что стальная полоса намагничена?

6. Почему стальные полосы и рельсы, лежащие на складах, через некоторое время оказываются намаг­ниченными?

Достаточный уровень

1. К южному полюсу магнита притянулись две булав­ки. Почему их свободные концы отталкиваются?

2. К северному полюсу прямого магнита притянулась цепочка гвоздиков. Что произойдет, если на этот магнит положить другой так, чтобы над северным полюсом оказался южный полюс?

3. К полюсам двух совершенно одинаковых магнитов притянулось по гвоздю. Однако если привести оба полюса в соприкосновение, гвозди сразу же отпадут. Почему?

4. Нарисуйте магнитное поле подковообразного магни­та и укажите направление силовых линии.

5. Начертите (приблизительно) расположение несколь­ких магнитных линий для двух магнитов, располо­женных так, как показано на рисунке.

6. Ученик изобразил линии магнитного поля, как по­казано на рисунке. Какие ошибки допущены в ри­сунке?

Высокий уровень

1. Представьте себе, что Земля «потеряла» свое маг­нитное поле. Какие это повлекло бы последствия? Как вы оцениваете существование у Земли магнит­ного поля — положительным для жизни на нашей планете явлением или отрицательным?

2. Полосовой магнит разделили на две равные части и получили два магнита. Будут ли эти магниты ока­зывать такое же действие, как и целый магнит, из которого они изготовлены?

3. Имеются два одинаковых стальных стержня, один из которых намагничен сильнее другого. Как найти этот стержень?

4. Северный полюс магнита подносят к незаряженному шарику на нити. Что будет наблюдаться — притя­жение или отталкивание? Рассмотрите два случая: а) шарик графитовый; б) шарик стальной.

5. Стальной, хорошо отполированный шар имеет идеаль­но круглую форму. Можно ли намагнитить этот шар?

6. Имеются две одинаковые стальные спицы, из которых одна намагничена. Как узнать, какая из спиц намаг­ничена, не пользуясь ничем, кроме самих спиц?

Самостоятельная работа №25. ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПРОВОДНИК С ТОКОМ

Начальный уровень

1. Как можно показать, что магнитное поле действует на проводник с током?

2. В чем проявляется действие магнитного поля на проводник с током?

3. Как можно определить направление силы, дейст­вующей на проводник с током в магнитном поле?

4. Каковы преимущества электрических двигателей по сравнению с другими двигателями?

5. Как можно изменить направление движения про­водника с током в магнитном поле?

6. Приведите известные вам примеры применения электрических двигателей.

Средний уровень

1. От чего зависит направление силы, действующей на проводник с током, находящийся в магнитном поле?

2. Какими способами создается магнитное поле в элек­тродвигателе?

3. Проволочный виток с током вращается в магнитном поле. За счет какой энергии совершается механиче­ская работа по вращению рамки?

4. Как можно показать, что магнитное поле действует на проводник с током?

5. Почему в метро применяют только электрические двигатели, а не тепловые?

6. На какие части рамки не действуют силы со сторо­ны магнитного поля?

Достаточный уровень

1. В каком направлении должен двигаться проводник, расположенный перпендикулярно к плоскости чер­тежа, если ток в проводнике идет от наблюдателя (см. рис. 1)?

2. Определите полюса магнита, если известно, что при направлении тока от наблюдателя проводник пере­мещается вправо (рис. 2).

3. Определите направле­ние тока в проводнике, находящемся в маг­нитном поле. Стрелка указывает направление движения проводника (см. рис. 3).

4. Определите полюса магнита, если известно, что при направлении тока к наблюдателю, проводник перемещает­ся влево (рис. 4).

5. В каком направлении будет двигаться про­водник с током в дан­ном магнитном поле (см. рис. 5)?

6. Укажите стрелками направление силовых линий магнитного по­ля, если известно, что проводник с током под действием магнитного поля отклоняется впра­во (см. рис. 6).

Высокий уровень

1. Как направлен ток в проводах, если силы взаимодействия на­правлены так, как по­казано на рисунке?

2. Как взаимодействуют токи, направленные так, как указано на рисунке?

3. Как направлен ток в проводах, если силы взаимо­действия направлены так, как показано на рисунке?

4. Сформулировать и ре­шить задачу:

5. Сформулировать и ре­шить задачу:

6. Сформулировать и ре­шить задачу:

Самостоятельная работа №26. ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА

Начальный уровень

1. В чем состоит суть закона прямолинейного распро­странения света?

2. Приведите примеры естественных источников света.

3. Приведите примеры искусственных источников света.

4. Как доказать, что свет в однородной среде распро­страняется прямолинейно?

5. Как называют линию, вдоль которой распространя­ется свет?

6. Из названных ниже предметов выделите те, которые являются естественными источниками света: элек­тролампа, свеча, звезда, маяк, радуга, спичка.

Средний уровень

1. При каких условиях от предмета получается лишь полутень?

2. Как получить от одной и той же палки тень разной длины?

3. Что больше — размеры самолета или его полной те­ни, когда он летит горизонтально в полдень над эк­ватором?

4. Какую форму будет иметь солнечный зайчик от тре­угольного зеркала: а) на потолке комнаты; б) на стен­ке отдаленного дома?

5. Почему предмет не отбрасывает тени в пасмурный день?

6. Как проверить, что три далеко расположенных друг от друга столба стоят вдоль одной прямой?

Достаточный уровень

1. Что длится дольше — полное затмение Солнца или полное затмение Луны?

2. Можно ли сказать, что увеличение высоты башни в степи в несколько раз приведет к такому же увели­чению ее тени?

3. Как нужно держать карандаш над столом, чтобы получить резко очерченную тень, если источником света служит закрепленная у потолка лампа дневно­го света, имеющая форму длинной трубки?

4. Почему тень ног на земле резко очерчена, а тень го­ловы более расплывчата? При каких условиях тень всюду будет одинаково отчетлива?

5. Измерения показали, что длина тени от предмета рав­на его высоте. Какова высота Солнца над горизонтом?

6. В солнечный день высота тени от отвесно поставлен­ной метровой линейки равна 50 см, а от дерева — 6м. Какова высота дерева?

Высокий уровень

1. Человек проходит в стороне от висящего на некото­рой высоте фонаря. Будет ли тень от его головы двигаться с постоянной скоростью, если человек идет прямолинейно и равномерно?

2. Матовая электрическая лампочка в виде шара диа­метром 6 см освещает глобус диаметром 26 см. Опре­делить диаметр полной тени от глобуса на стене. Расстояние от центра лампочки до центра глобуса 1 м и от центра глобуса до стены - 2м.

3. Электролампа помещена в матовый шар радиусом 20 см и подвешена на высоте 5 м над полом. Под лампой на высоте 1 м от пола висит непрозрачный шар радиуса 10 см. Найти размеры тени и полутени на полу.

4. Электрическая лампа, помещенная в матовый шар диаметром 50 см, подвешена на высоте 4 м над полом. На какой высоте подвешен под лампой непрозрачный шар диаметром 25 см, если на полу образовалась только полутень? Найти размеры этой полутени.

5. Солнце заходит за холм, на вершине которого стоит одинокое дерево высотой 30 м. На каком расстоянии

от дерева находится человек, если ему кажется, что высота дерева равна диаметру солнечного диска? 6. Два столбика, имеющие одинаковою высоту 1,2 м поставлены вблизи уличного фонаря так, что рас­стояние от основания уличного фонаря до оснований столбиков отличаются на 0,8 м. При этом тени, от­брасываемые столбиками, отличаются на 0,4 м. Найти высоту, на которую подвешен фонарь.

 

Самостоятельная работа №27. ЗАКОН ОТРАЖЕНИЯ СВЕТА

Начальный уровень

1. Покажите на чертеже углы падения и отражения света. Сформулируйте закон отражения света.

2. Чему равен угол падения луча на плоское зеркало, если угол отражения равен 40°?

3. Луч света падает на плоское зеркало под углом 30° от перпендикуляра к его поверхности. Чему равен угол отражения?

4. Угол падения светового луча на отражающую по­верхность 80°. Покажите этот угол на чертеже; изо­бразите на нем отраженный луч.

5. Угол отражения светового луча составил 45°; чему был равен угол его падения?

6. Чему равен угол падения луча на плоское зеркало, если угол между падающим лучом и отраженным равен 60"?

Средний уровень

1. Луч света падает на плоское зеркало под углом 40° к его поверхности. Чему равен угол отражения?

2. Луч света падает на плоское зеркало под углом 30° к его поверхности. Чему равен угол между падающим лучом и отраженным?

3. При каком угле падения угол между падающим лу­чом и отраженным равен 60°?

4. Луч света падает на плоское зеркало. Угол между падающим и отраженным лучами равен 90°. Чему равен угол падения?

5. Луч света падает на плоское зеркало. Во сколько раз угол между падающим лучом и отраженным больше утла падения?

6. Угол между падающим лучом и плоским зеркалом равен углу между падающим лучом и отраженным. Чему равен угол падения?

Достаточный уровень

1. а) Почему в темной комнате видны только те пред­меты, на которые в данный момент направлен свет фонарика? б) Луч света падает на зеркало под углом 35° к его поверхности. Чему равен угол между падающим и отраженным лучами? Чему равен угол отражения? Сделайте чертеж.

2. а) Почему окна домов днем всегда кажутся более темными, чем стены дома, даже если стены окраше­ны в темный цвет?

б) Луч света падает на зеркало перпендикулярно. На какой угол отклонится отраженный луч от падаю­щего, если зеркало повернуть на угол 16°?

3. а) Отраженный от гладкой поверхности предмета пу­чок света всегда менее ярок, чем падающий. Почему? б) Угол между падающим и отраженным лучами со­ставляет 50°. Под каким утлом к зеркалу падает свет?

4. а) Справедлив ли закон отражения света в случае падения света на лист белой бумаги? б) 2/3 угла между падающим и отраженным лучами составляет 80°. Чему равен угол падения луча?

5. а) Почему в свете фар автомобиля лужа на асфальте кажется водителю темным пятном? б) Угол падения луча на плоское зеркало увеличили от 30° до 45°. Как изменится угол между падающим и отраженным лучом?

6. а) Как можно отличить венецианское зеркало от обычного? б) На какой угол повернется отраженный от плоско­го зеркала луч, если зеркало повернуть на угол φ ? Направление падающего луча остается неизменным.

Высокий уровень

1. а) Можно ли увидеть поверхность зеркала?

б) Пучок параллельных лучей идет из проекционно­го аппарата в горизонтальном направлении. Как на­до расположить плоское зеркало, чтобы после отра­жения пучок шел вертикально? Сделайте чертеж и объясните ответ.

2. а) Почему, находясь в комнате, трудно увидеть днем свое отражение в оконном стекле? б) Требуется осветить дно колодца, направив на него солнечные лучи. Как надо расположить плоское зеркало, если лучи Солнца падают к земной поверх­ности под углом 60°?

3. а) В утренние и предвечерние часы отражение Солнца в спокойной воде ослепительно яркое, а в полдень его можно рассмотреть, не жмурясь. Объяс­ните это явление. б) Лучи, идущие от Солнца, образуют с горизонтом угол 24°. Как, используя плоское зеркало, напра­вить их параллельно линии горизонта?

4. а) Является ли отражение света от киноэкрана зер­кальным или рассеянным? б) Как надо расположить плоское зеркало, чтобы изменить направление солнечного луча на горизон­тальное, если луч, проходя сквозь малое отверстие в ставне, образует с горизонтальной поверхностью стола угол 50°?

5. а) Юный рыбак, сидя на берегу озера, видит на гладкой поверхности воды изображение утреннего Солнца. Куда переместится это изображение, если он будет наблюдать его стоя? б) На стене вертикально висит зеркало так, что его верхний край находится на уровне верхней части головы человека. Длина зеркала 80см. Выше какого роста человек не сможет увидеть себя во весь рост?

6. а) На поверхности озера или моря против Луны видна сверкающая лунная дорожка. Объясните, как она образуется? Можно ли наблюдать лунную до­рожку на идеально гладкой, спокойной поверхности воды? Почему дорожка всегда направлена на наблюдателя? б) Солнечные лучи составляют с поверхностью Зем­ли угол 40° Под каким углом к горизонту следует расположить плоское зеркало, чтобы изменить на­правление луча внутрь узкой трубы, врытой верти­кально в песок?

Самостоятельная работа №28. ИЗОБРАЖЕНИЕ В ПЛОСКОМ ЗЕРКАЛЕ

Начальный уровень

1. Девочка стоит в полутора метрах от плоского зерка­ла. На каком расстоянии от себя она видит в нем свое изображение?

2. Человек идет по направлению к плоскому зеркалу со скоростью 2 м/с. С какой скоростью он прибли­жается к своему изображению?

3. Какие (печатные) буквы алфавита не изменяются при отражении в плоском зеркале?

4. На столе лежит зеркало. Как изменится изображе­ние люстры в этом зеркале, если закрыть половину зеркала?

5. Человек стоит перед вертикальным плоским зерка­лом на расстоянии 1 м от него. Каково расстояние от человека до его изображения?

6. Человек приближается к плоскому зеркалу со ско­ростью 1м/с. С какой скоростью нужно удалять зеркало от человека, чтобы расстояние между чело­веком и его изображением не менялось?

Средний уровень

1. С какой скоростью движется изображение придо­рожных столбов в плоском зеркале водителя авто­мобиля, если его скорость равна υ.

2. Предмет находится от плоского зеркала на расстоянии 20 см. На каком расстоянии от предмета окажется его изображение, если предмет отодвинуть на 10 см от зеркала?

3. Как изменится расстояние между предметом и его изображением в плоском зеркале, если зеркало переместить в то место, где было изображение?

4. Почему изображение предмета в плоском зеркале называют мнимым?

5. Каковы особенности изображения, получаемого с помощью плоского зеркала?

6. В каком случае поверхность рассеивает падающий на нее свет? Почему?

Достаточный уровень

1. Постройте изображение предмета АВ в плоском зеркале. Определите графически область видения этого предмета в зеркале (см. рис. 1).

.

2. Постройте изображение предмета АВ в плоском зер­кале. Определите графически область видения этого предмета в зеркале (см. рис. 2).

3. Постройте изображение трех светящихся точек А, В и С в плоском зеркале. Определите графически об­ласть видения изображения всех точек в зеркале (см. рис. 3).

4. Постройте изображение треугольника ABC в плоском зеркале. Оп­ределите графически область видения изо­бражения (см. рис. 4).

5. Постройте изображение прямоугольника ABCD в плоском зеркале. Определите графически область видения изображения (см. рис. 5).

6. Постройте изображение многоугольника в плоском зеркале. Определите графически область видения изображения. (см. рис. 6).

Высокий уровень

1. В каких точках комна­ты должен находиться человек, чтобы видеть в зеркале экран теле­визора АВ целиком (см. рис. 1)?

2. Два плоских зеркала расположены под уг­лом друг к другу и пе­ред ними помещен предмет АВ. Где следу­ет расположить глаз наблюдателя, чтобы одновременно видеть все изображения, да­ваемые зеркалами (см. рис. 2)?

3. Два зеркала расположены под углом 120° друг к другу и перед ними по­мещен точечный источник света А Где следует рас­положить глаз наблюда­теля, чтобы одновременно видеть все изображения, даваемые зеркалами (см. рис. 3)?

4. Как следует расположить два плоских зеркала, что­бы светящаяся точка и два ее изображения лежали в вершинах равностороннего треугольника? Задачу решить графически.

5. Постройте изображение предмета (точки) в двух плоских зеркалах, угол между которыми равен 60°. Сколько изображений при этом получается?

6. Луч света, идущий из точки А, приходит в точку В, отразившись от плоского зеркала CD. Докажите, что «подчиняясь» закону отражения, луч «выбирает» кратчайший ПУТЬ (см. рис. 4).

.

Самостоятельная работа №29. ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА

Начальный уровень

1. Какое явление называют преломлением света? В чем его суть?

2. Какие наблюдения и опыты наводят на мысль об изменении направления распространения света при переходе его в другую среду?

3. Покажите на рисунке углы падения и преломления для луча, падающего на границу раздела двух сред.

4. В каком случае угол преломления луча равен углу падения?

5. Какой угол — падения или преломления — будет больше в случае перехода луча света из воздуха в стекло? Сделайте чертеж.

6. Какой угол — падения или преломления — будет больше в случае перехода луча света из стекла в воздух? Сделайте чертеж.

Средний уровень

1. На рисунке изображено преломление луча света на границе двух сред. Какая среда оптически более плотная?

2. На рисунке изображено преломление луча света на границе двух сред. Какая среда оптически более плотная?

3. На рисунке изображено преломление луча света на границе двух сред. Какая среда оптически более плотная?

4. На рисунке изображено преломление луча света на границе двух сред. Какая среда оптически более плотная?

5. Начертить ход лучей, изображенных на рисун­ке.

6. Луч света падает из воздуха в стекло. Изобразите дальнейший ход луча.

Достаточный уровень

1. а) Почему ложка, поставленная в стакан с водой, кажется изогнутой? б) Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред. Угол падения равен 50°, угол между от­раженным лучом и преломленным 100°. Чему равен угол преломления?

2. а) Почему, находясь в лодке, трудно попасть копьем в рыбу, плавающую невдалеке? б) Угол между отраженным лучом и преломленным 100°. Чему равна сумма углов падения и преломле­ния?

3. а) Любой водоем, дно которого хорошо видно, всегда кажется мельче, чем в действительности. Почему? б) На оконное стекло падает луч света, образующий с плоскостью стекла угол 25°. Каким будет угол ме­жду лучом, отраженным от стекла, и прошедшим сквозь стекло?

4. а) Почему изображение предмета в воде всегда менее ярко, чем сам предмет? б) Луч света падает на границу раздела сред воздух-жидкость под углом 45° и преломляется под углом 30°. Каков показатель преломления жидкости? При каком угле падения угол между отраженным и пре­ломленным лучами составит 90°?

5. а) Камушки, лежащие на дне водоема, кажутся ко­леблющимися, если поверхность воды в водоеме не совсем спокойная. Почему?

б) На оконное стекло падают два луча, угол между которыми 30°. Каким станет угол между лучами по­сле того, как они пройдут сквозь стекло?

6. а) Если посмотреть на окружающие тела через теп­лый воздух, поднимающийся от костра, то они ка­жутся дрожащими». Почему? б) На дне аквариума с водой лежит плоское зеркало. На поверхность воды падает луч. Нарисуйте пример­ный ход луча, если угол падения равен 50°. Под каким углом к поверхности воды луч снова выйдет в воздух?

Высокий уровень

1. Кажущаяся глубина водоема 3 м. Определите ис­тинную глубину водоема. Показатель преломления воды 1,33.

2. Луч, отражённый от поверхности стекла с показате­лем преломления 1,7, образует с преломлённым лу­чом прямой угол. Определить угол падения и угол преломления.

3. Определите, на какой угол отклоняется луч света от своего первоначального направления при переходе из стекла в воздух, если угол падения 30°, а показа­тель преломления стекла 1,5.

4. В дно пруда вбили вертикально шест высотой 1 м. Определите длину тени от шеста на дне пруда, если угол падения солнечных лучей 60°, а шест целиком находится под водой. Показатель преломления воды 1,33.

5. На горизонтальном дне водоёма, имеющего глубину 1,2 м, лежит плоское зеркало. Луч света падает на поверхность воды под углом 30°. На каком расстоя­нии от места падения этот луч снова выйдет на по­верхность воды после отражения от зеркала? Пока­затель преломления воды 1,33.

6. На дне ручья лежит камешек. Мальчик хочет толк­нуть его палкой. Прицеливаясь, мальчик держит палку под углом 45°. На каком расстоянии от камешка во­ткнётся палка в дно ручья, если его глубина 50 см?

Самостоятельная работа №30. ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЛИНЗАХ

Начальный уровень

1. Что такое линза? Каковы ее свойства?

2. Что мы называем главной оптической осью линзы? Изобразите ее на рисунке.

3. Что такое фокус линзы? Сколько фокусов имеет линза? Покажите их на рисунке.

4. Изобразите схематично выпуклую и вогнутую лин­зы. Проведите их оптические оси, обозначьте опти­ческие центры этих линз.

5. Как преломляет лучи выпуклая линза? Почему ее называют собирающей?

6. Как преломляет лучи вогнутая линза? Почему ее называют рассеивающей?

Средний уровень

1. Постройте изображение данного предмета в линзе. Какое это изображение?

2. Постройте изображение данного предмета в линзе. Какое это изображение?

3. Постройте изображение данного предмета в линзе. Какое это изображение?

4. Постройте изображение данного предмета в линзе. Какое это изображение?

5. Постройте изображение данного предмета в линзе. Какое это изображение?

6. Постройте изображение данного предмета в линзе. Какое это изображение?

7. Постройте изображение данного предмета в линзе. Какое это изображение?

8. Постройте изображение данного предмета в линзе. Какое это изображение?

9. На рисунке показаны главная оптическая ось ММ линзы, предмет АВ и его изображение А₁В₁. Опреде­лите графически положение оптического центра и фокусов линзы.

10. На рисунке показаны главная оптическая ось ММ линзы, предмет АВ и его изображение A₁B₁. Опреде­лите графически положение оптического центра и фокусов линзы.

11. На рисунке показаны главная оптическая ось ММ линзы, предмет АВ и его изображение A₁B_1. Опреде­лите графически положение оптического центра и фокусов линзы.

12. На рисунке показаны главная оптическая ось ММ линзы, предмет АВ и его изображение А₁В₁. Опреде­лите графически положение оптического центра и фокусов линзы.

13. Определите построением положение фокусов линзы, если задана главная оптическая ось и ход произ­вольного луча.

14. Определите построением положение фокусов линзы, если задана главная оптическая ось и ход произ­вольного луча.

15. На рисунке показано положение оптической оси ММ тонкой линзы и ход луча ABC. Найдите по­строением ход произвольного луча DE.

16. На рисунке показано положение оптической оси ММ тонкой линзы и ход луча ABC. Найдите по­строением ход произвольного луча DE.

Достаточный уровень

1. Определите построением, где находится оптический центр тонкой линзы и ее фокусы, если ММ — глав­ная оптическая ось линзы, А — светящаяся точка, A₁ — ее изображение. Определите также тип линзы и тип изображения.

2. Определите построением, где находится оптический центр тонкой линзы и ее фокусы, если ММ — глав­ная оптическая ось линзы, А — светящаяся точка, A₁ — ее изображение. Определите также тип линзы и тип изображения.

3. Определите построением, где находится оптический центр тонкой линзы и ее фокусы, если ММ — глав­ная оптическая ось линзы, А — светящаяся точка, А₁ - ее изображение. Определите также тип линзы и тип изображения.

4. Определите построением положение фокусов линзы, если А — светящаяся точка, A_{1 -} ее изображение. ММ — главная оптическая ось линзы.

5. Определите построением положение фокусов линзы, если А — светящаяся точка, А₁ - ее изображение. ММ — главная оптическая ось линзы.

6. Даны точки А и А₁ на оси линзы неизвестной формы. Определите вид линзы (собирающая или рассеи­вающая). Постройте фокусы линзы.

7. Даны точки А и A₁ на оси линзы неизвестной формы. Определите вид линзы (собирающая или рассеи­вающая). Постройте фокусы линзы.

8. Даны точки А и A₁ на оси линзы неизвестной формы. Определите вид линзы (собирающая или рассеи­вающая). Постройте фокусы линзы.

9. На рисунке показан ход луча относительно главной оптической оси тонкой линзы ММ. Определить по­ложение линзы и ее фокусов.

10. На рисунке показан ход луча после преломления в собирающей линзе. Найти построением ход этого луча до линзы.

11. На рисунке показан ход луча после преломления в собирающей линзе. Найти построением ход этого луча до линзы.

12. На рисунке показан ход луча относительно главной оптической оси тонкой линзы ММ. Определить по­ложение линзы и ее фокусов.

13. Найти построением положение светящейся точки, если известен ход двух лучей после их преломления в линзе. Один из этих лучей пересекается с главной оп­тической осью линзы в ее фокусе.

14. Светящаяся точка расположена перед рассеивающей линзой. Построить ход произвольного луча АК, падающего на рассеивающую линзу. Положение опти­ческого центра О линзы и ход луча ABC заданы.

15. Из стекла двух сортов с различными показателями преломления изготовлена слоистая линза. Какое изо­бражение точечного источ­ника света даст эта линза? Считайте, что на границах между слоями свет полно­стью поглощается

 

16. На рисунке показано положение двух собирающих линз и их главные фокусы. Построить дальнейший ход луча АВ.

Высокий уровень

1. На рисунке показано положение предмета АВ и его изображения A₁B_1. Найти построением положение линзы и расположение ее фокусов.

2. На рисунке показано положение предмета АВ и его изображения A₁B₁. Найти построением положение линзы и расположение ее фокусов.

3. На рисунке показано положение предмета АВ и его изображения А₁В₁. Найти построением положение линзы и расположение ее фокусов.

4. Постройте изображение наклонной стрелки АВ, про­ходящей через фокус собирающей линзы.

5. На рисунке показано расположение двух линз. F₁ — главный фокус собирающей линзы, F₂ — главный фокус рассеивающей линзы. Построить дальнейший ход луча АВ.

6. На рисунке показано расположение двух линз и ход луча АВ после преломления в линзах. Построить дальнейший ход луча EF.

7. Постройте ход лучей и определите положение изо­бражения предмета АВ в оптической системе, со­стоящей из собирающей линзы и плоского зеркала.

8. Где должны находиться фокусы двух линз, чтобы параллельные лучи, пройдя через линзы, оставались параллельными?

9. Собирающая линза Л₁ дает в точке А₁ действительное изображение точечного источника А, расположенного на оптической оси линзы. Между линзой Л₁ и источ­ником A₁ поставлена рассеивающая линза Л₂, поло­жения фокусов которой заданы. Найти построением новое положение изображения источника. Рассмот­реть случай, когда расстояние между A₁ и Л₂ больше фокусного расстояния линзы Л₂

10. Где должны находиться фокусы двух линз, чтобы параллельные лучи, пройдя через линзы, оставались параллельными?

11. На рисунке показано расположение двух линз и ход луча АВ после преломления в линзах. Построить дальнейший ход луча EF.

12. Собирающая линза Л₁ дает в точке А₁ действитель­ное изображение точечного источника А, располо­женного на оптической оси линзы. Между источником А и линзой Л₁ поставлена еще одна собирающая линза Л₂, положение фокусов которой заданы. Най­ти построением новое положение изображения ис­точника. Рассмотреть случай, когда расстояние ме­жду А и Л₂ меньше фокусного расстояния линзы Л_2.

13. Как надо расположить три собирающие линзы, что­бы параллельные лучи, пройдя через линзы, оста­лись параллельными?

14. Линза разрезается плоскостью вдоль оптической оси на две равные части, которые раздвигаются на 1 см симметрично относительно оптической оси. Постро­ить изображение светящейся точки А

15. Как надо расположить две линзы, чтобы параллель­ные лучи, пройдя через линзы, остались параллель­ными?

16. Линза разрезается плоскостью вдоль оптической оси на две равные части, которые раздвигаются на 1 см симметрично относительно оптической оси. Постро­ить изображение светящейся точки А

Самостоятельная работа №31. ФОРМУЛА ТОНКОЙ ЛИНЗЫ.

Начальный уровень

1. Что такое диоптрия? Чему она равна?

2. У одной линзы фокусное расстояние равно 0,25 м, у другой — 0,4 м. Какая из них обладает большей оптической силой?

3. Оптические силы трех линз таковы: -0,5 дптр, 2 дптр, -1,5 дптр. Есть ли среди них рассеивающие линзы? собирающие?

4. Линзы имеют следующие значения оптической си­лы: 1,5 дптр, 3 дптр. У какой из линз фокусное расстояние больше?

5. Оптическая сила линзы 10 дптр. Чему равно ее фо­кусное расстояние?

6. Одна из линз имеет оптическую силу, равную 50 дптр, другая оптическую силу 2 дптр. Какую из них можно на­звать длиннофокусной?

Средний уровень

1. На каком расстоянии от собирающей линзы с фо­кусным расстоянием 20 см получится изображение предмета, если сам предмет находится от линзы на расстоянии 15 см?

2. Определите фокусное расстояние рассеивающей лин­зы, если предмет находится от линзы на расстоянии 15 см, а его изображение получается на расстоянии 6 см от линзы.

3. При помощи собирающей линзы с фокусным рас­стоянием 6 см получают мнимое изображение рас­сматриваемой монеты на расстоянии 18 см от линзы. На каком расстоянии от линзы размещена монета?

4. Найдите фокусное расстояние и оптическую силу собирающей линзы, если известно, что изображение предмета, помещенного на расстоянии 30 см от лин­зы, получается по другую сторону линзы на таком же расстоянии от нее.

5. Свеча находится на расстоянии 12,5 см от собираю­щей линзы, оптическая сила которой равна 10 дптр. На каком расстоянии от линзы получается изобра­жение свечи?

6. Каково фокусное расстояние собирающей линзы, дающей мнимое изображение предмета, помещенно­го перед ней на расстоянии 0,4 м? Расстояние от лин­зы до изображения 1,2 м.

7. Расстояние от мнимого изображения предмета до собирающей линзы, оптическая сила которой 2 дптр, равно 0,4 м. Определить расстояние от лин­зы до предмета.

8. Предмет расположен на расстоянии 0,15 м от рассеи­вающей линзы с фокусным расстоянием 0,3 м. На ка­ком расстоянии от линзы получается изображение данного предмета?

Достаточный уровень

1. Перед рассеивающей линзой с фокусным расстояни­ем 0,2 м на расстоянии 10 см от нее поставлен предмет. На каком расстоянии от линзы получается его изображение?

2. Определить оптическую силу рассеивающей линзы, если известно, что предмет расположен перед ней на расстоянии 40 см, а мнимое изображение находится на расстоянии 160 см от линзы.

3. Изображение предмета, поставленного на расстоя­нии 40 см от собирающей линзы, получилось увели-

ченным в 1,5 раза. Каково фокусное расстояние линзы?

4. На каком расстоянии от рассеивающей линзы с оп­тической силой -4 дптр надо поместить предмет, чтобы его мнимое изображение получилось в 5 раз меньше самого предмета?

5. Предмет высотой 30 см расположен вертикально на расстоянии 80 см от линзы с оптической силой -5 дптр. Определить положение изображения и его высоту.

6. Определите оптическую силу рассеивающей линзы, если она дает изображение предмета на расстоянии 6 см от самого предмета. Высота предмета 8 см, вы­сота изображения 4 см.

7. Расстояние между предметом и его изображением 72 см. Увеличение линзы равно 3. Найти фокусное расстояние линзы.

8. Если расстояние предмета от линзы 36 см, то высота изображения 10 см. Если же расстояние предмета от линзы 24 см, то высота изображения 20 см. Опреде­лить фокусное расстояние линзы.

Высокий уровень

1. С помощью тонкой линзы получается увеличенное в два раза действительное изображение плоского пред­мета. Если предмет сместить на 1 см в сторону лин­зы, то изображение будет увеличенным в три раза. Чему равно фокусное расстояние линзы?

2. Собирающая линза с фокусным расстоянием 4 см дает изображение точки, расположенной на расстоя­нии 12 см от линзы несколько выше ее оптической оси. На какое расстояние сместится изображение точки на экране при перемещении линзы на расстоя­ние 3 см вниз от ее первоначального положения?

3. Предмет и его прямое изображение расположены симметрично относительно фокуса линзы. Расстоя­ние от предмета до фокуса линзы 4 см. Найти фо­кусное расстояние линзы.

4. Высота изображения предмета на пленке в фотоап­парате при съемке с расстояния 2 м равна 30 мм, а при съемке с расстояния 3,9 м высота равна 15 мм. Определить фокусное расстояние объектива фотоаппа­рата.

5. Свеча находится на расстоянии 3,75 м от экрана. Между ними помещают собирающую линзу, которая дает на экране четкое изображение свечи при двух положениях линзы. Найти фокусное расстояние линзы, если расстояние между положениями линзы равно 0,75 м.

6. Точечный источник света, расположенный на рас­стоянии 1,2 м от рассеивающей линзы, приближают к ней вдоль главной оптической оси до расстояния 0,6 м. При этом мнимое изображение источника проходит вдоль оси расстояние 10 см. Найти фокус­ное расстояние линзы.

7. Линза, состоящая из двух сложенных вплотную одинаковых «половинок», дает на экране изображе­ние светящейся точки. Фокусное расстояние линзы 10 см, ее расстояние от экрана 20 см. На сколько необходимо переместить верхнюю «половинку» лин­зы, чтобы расстояние между изображениями на эк­ране было равно 1 см?

8. Между пламенем высотой 3 см и стеной ставят со­бирающую линзу, которая дает на стене изображе­ние пламени высотой 6 см. Линзу можно передви­нуть так, что на стене опять будет четкое изображе­ние пламени. Какую высоту будет иметь это изо­бражение?

Самостоятельная работа №32. ОПТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ И ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ.

Начальный уровень

1. Что служит главной частью фотоаппарата? Каково ее назначение?

2. Какое изображение получается на сетчатке глаза?

3. В каком случае возникает близорукость и в каком — дальнозоркость?

4. Каким образом устраняются такие недостатки глаза, как близорукость и дальнозоркость?

5. Какие линзы применяют в очках, предназначенных для близоруких людей? дальнозорких?

6. Оптическая сила линз в очках -2 дптр. Для близо­рукого или дальнозоркого глаза эти очки?

Средний уровень

1. Как отличить очки для дальнозорких людей от оч­ков для близоруких людей?

2. Можно ли устроить фотографический аппарат без объектива?

3. В очках или без очков должны смотреть в микроскоп люди, имеющие дефект зрения?

4. В чем состоит преимущества зрения двумя глазами?

5. Можно ли в телескоп увидеть муху, севшую на его объектив?

6. Если человек в молодости страдал близорукостью, то в пожилом возрасте этот недостаток зрения у него уменьшается. Почему?

Достаточный уровень

1. Определить оптическую силу объектива проекцион­ного фонаря, если диапозитив высотой 5 см получа­ется на экране высотой 2 м, когда экран удален от объектива на 6 м.

2. Диапозитив имеет размеры 8x8 см. Определите фо­кусное расстояние объектива проекционного аппара­та, если на экране, отстоящем на расстоянии 4 м от него, получается изображение 2х2 м.

3. С высоты 1 км сфотографирована река. Определить ширину реки, если на снимке она равна 4 см. Опти­ческая сила объектива фотоаппарата равна 8 дптр.

4. С какого расстояния нужно фотографировать здание длиной 50 м, чтобы весь фасад здания поместился в кадре пленки размером 24х36 мм? Фокусное рас­стояние объектива равно 50 мм.

5. Высота здания на фотографическом снимке 7 см. Оп­ределить действительную высоту здания, если из­вестно, что главное фокусное расстояние объектива равно 20 см, а аппарат при съемке был поставлен на расстоянии 80 м от здания.

6. При фотографировании с расстояния 100 м высота дерева на негативе оказалась равной 12 мм. Найдите действительную высоту дерева, если фокусное рас­стояние объектива 50 мм.

Высокий уровень

1. Линзы с оптическими силами 5 дптр и 2,5 дптр на­ходятся на расстоянии 0,9 м друг от друга. Какое изображение даст эта система, если предмет распо­ложить на расстоянии 30 см перед первой линзой?

2. Две одинаковые тонкие собирающие линзы сложили вплотную так, что их оптические оси совпали и по­местили на расстояние 12,5 см от предмета. Какова оптическая сила системы и одной линзы, если дей­ствительное изображение, даваемое системой линз, было в четыре раза больше предмета?

3. Собирающая линза с оптической силой 2 дптр и рас­сеивающая линза с оптической силой -1,5 дптр рас­положены на расстоянии 40 см друг от друга и имеют общую оптическую ось. Со стороны соби­рающей линзы на расстоянии 4 м от нее находится предмет АВ высотой 20 см. Определите, где и какое изображение предмета дадут эти линзы.

4. Две линзы, выпуклую и вогнутую, сложили вплот­ную так, что их оптические оси совпали. Фокусное расстояние выпуклой линзы 10 см. Когда такую систему поместили на расстоянии 40 см от предме­та, то по другую от неё сторону на экране получи­лось чёткое изображение предмета. Определить оп­тическую силу вогнутой линзы, если расстояние от предмета до экрана 1,6 м.

5. Ученик привык читать книгу, держа её на расстоя­нии 20 см от глаз. Какова должна быть оптическая сила очков, которые должен носить ученик, чтобы читать книгу, держа её на расстоянии наилучшего зрения 25 см?

6. Оптическая система состоит из собирающей линзы с фокусным расстоянием 30 см и плоского зеркала, находящегося на расстоянии 15 см от линзы. Опре­делите положение изображения, даваемого этой сис­темой, если предмет находится на расстоянии 15 см перед линзой.

Контрольная работа. СВЕТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Начальный уровень

ВАРИАНТ 1.

1.        Угол падения луча равен 25°. Чему равен угол ме­жду падающим и отраженным лучами?

2.  Фокусные расстояния трех линз соответственно равны 1,25 м; 0,5 м и 0.04 м. У какой линзы оп­тическая сила больше?

3.  Какие очки предназначены для близорукого чело­века, а какие — для дальнозоркого, если оптиче­ские силы их линз таковы: +1 дптр; +2 дптр; -1,5 дптр; -2,5 дптр?

ВАРИАНТ 2

1.  Угол между падающим и отраженным лучами со­ставляет 60°. Под каким углом к зеркалу падает свет?

2.  Оптическая сила линзы -2,5 дптр. Вычислите ее фокусное расстояние. Какая это линза — рассеи­вающая или собирающая?

3.  Какие линзы (собирающие или рассеивающие) в очках, предназначенных для близоруких людей? Обоснуйте свой ответ.

ВАРИАНТ 3

1.        При каком угле падения падающий и отраженный лучи составляют между собой прямой угол?

2.  Оптическая сила линз у очков соответственно равна 1,25 дптр, 2 дптр и 5 дптр. У какой линзы фокус­ное расстояние меньше?

3.  Какой дефект зрения (близорукость или дально­зоркость) у человека, пользующегося очками с со­бирающими линзами? Обоснуйте свой ответ.

ВАРИАНТ 4

1.        Угол между зеркалом и падающим на него лучом составляет 30°. Чему равен угол отражения луча?

2.  Оптическая сила линзы 5 дптр. Вычислите ее фо­кусное расстояние. Какая это линза — рассеиваю­щая или собирающая?

3.  Как устроен фотоаппарат? Где и какое получают в нем изображение предметов?

ВАРИАНТ 5

1.        При каком угле падения луча на зеркало падающий и отраженный лучи совпадают?

2.        Какой угол — падения или преломления — будет больше в случае перехода луча света из воздуха в алмаз? Сделайте соответствующий чертеж.

3.  Как на ощупь (в темноте) можно отличить соби­рающую линзу от рассеивающей?

ВАРИАНТ 6

1.        При каком угле падения падающий и отраженный лучи составляют между собой угол 120°?

2.  Фокусное расстояние линзы равно 40 см. Какова ее оптическая сила?

3.  Зачем объективы у проекционных аппаратов и фо­тоаппаратов должны быть подвижными?

Средний уровень

ВАРИАНТ 1

1.  Чем отличается действительное изображение от мнимого?

2.  Когда оптическая сила глаза больше: при рассмот­рении удаленных или близких предметов?

3.  Сделайте чертеж (см. рис.) и изобразите на нем те­ни и полутени от мяча, освещенного двумя источ­никами света A₁ и А₂.

ВАРИАНТ 2

1.  Расстояние от предмета до его изображения в плос­ком зеркале равно 80 см. Чему равно расстояние от предмета до зеркала?

2.  Если читать книгу, держа ее очень близко или очень далеко от глаз, глаза быстро утомляются. Почему?

3.  Перечертив рисунок в тетрадь, покажите на нем области тени и полутени, образуемые за непро­зрачным предметом ВС, который освещается дву­мя источниками света A₁ и А₂ (см. рис.)

ВАРИАНТ 3

1.  При каком условии собирающая линза может дать изображение предмета, равное по размеру самому предмету?

2.  На линзу объектива фотоаппарата села муха. Как это отразится на качестве снимка?

3.  Постройте изображение предмета АВ в плоском зеркале. Какое это будет изображение? Почему? Определите графически область видения этого предмета.

ВАРИАНТ 4

1.  Почему, находясь в лодке, трудно попасть копьем (острогой) в рыбу, плавающую невдалеке?

2.  Какой оптический прибор по своему устройству наиболее похож на глаз человека?

3.  На рисунках показаны ход отраженных от поверхно­сти параллельных лучей. Какие из этих поверхно­стей зеркальные, какие имеют шероховатости? Почему? Объясните.

ВАРИАНТ 5

1.  С какой скоростью удаляется предмет от зеркала, ес­ли изображение предмета удаляется от предмета со скоростью 80см/с?

2.  Собирающую стеклянную линзу мальчик погрузил в воду. Изменилась ли при этом оптическая сила линзы?

3.  Постройте изображение предмета CD в плоском зеркале АВ. Найдите область, в которой глаз будет видеть изображение всего предмета.

ВАРИАНТ

1.  Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред. Угол падения равен 40°, угол между отражен­ным лучом и преломленным 110°. Чему равен угол преломления?

2.  Почему в солнечный летний день нельзя днем поли­вать цветы в саду?

3.  Между светящейся точкой А и глазом поместили плоскопараллельную пластинку. Построить изобра­жение точки А.

 

Достаточный уровень

ВАРИАНТ 1

1.      По какому признаку можно обнаружить, что вы оказались в полутени некоторого предмета?

2. На рисунке показаны положение оптической оси ММ тонкой линзы, светящейся точки А и ее изображения А₁. Найдите построением положения центра линзы и ее фокусов. Какая это линза?

3. В солнечный день длина тени на земле от человека ростом 1,8 м равна 90 см, а от дерева — 10 м. Ка­кова высота дерева?

ВАРИАНТ 2

1. Как и почему меняются очертания тени и полутени человека, когда он удаляется вечером от фонаря уличного освещения?

2. Даны точки А и А₁ на оси линзы неизвестной фор­мы. Определить вид линзы (собирающая или рас­сеивающая). Постройте фокусы линзы.

3. Предмет находится на расстоянии 40 см от соби­рающей линзы. Каким будет изображение предме­та (действительным или мнимым, прямым или пе­ревернутым, увеличенным или уменьшенным), ес­ли оптическая сила линзы 4 дптр?

ВАРИАНТ 3

1. Как влияют размеры источника света на ширину области полутени?

2. На рисунке показаны главная оптическая ось ММ линзы, предмет АВ и его изображение A₁B₁. Определите графически положение оптического центра и фокуса линзы.

3. В солнечный день длина тени на земле от дома равна 40 м, а от дерева высотой 3 м длина тени равна 4 м. Какова высота дома?

ВАРИАНТ 4

1.      Почему в комнате, освещаемой одной лампой, по­лучаются довольно резкие тени от предметов, а в комнате, где источником освещения служит люст­ра, такие тени не наблюдаются?

2. На рисунке показаны положение предмета АВ и его изображения A₁B₁. Найти построением поло­жение линзы и расположение ее фокусов.

3. Линза дает мнимое изображение предмета, располо­женного на расстоянии 35 см от линзы. Может ли оптическая сила линзы быть равной 2,5 дптр? Рас­смотрите случаи собирающей и рассеивающей линз.

ВАРИАНТ 5

1. На крытых стадионах часто можно наблюдать, что у спортсменов, находящихся на поле, четыре тени. Чем это можно объяснить?

2. На рисунке показаны положение оптической оси ММ тонкой линзы, светящейся точки А и ее изо­бражения А₁. Найдите построением положения центра линзы и ее фокусов. Какая это линза?

3. Уличный фонарь висит на высоте 3 м. Палка дли­ной 1,2 м, установленная вертикально в некотором месте, отбрасывает тень, длина которой равна дли­не палки. На каком расстоянии от основания стол­ба расположена палка?

ВАРИАНТ 6

1. Тень от штанги футбольных ворот утром и вечером длиннее, чем днем. Меняется ли в течение дня дли­на тени от перекладины ворот?

2. На рисунке даны ход произвольного луча в соби­рающей линзе и положение ее главной оптической оси и оптического центра. Найдите построением положение фокусов линзы.

3. Где может быть расположен предмет, если соби­рающая линза с фокусным расстоянием 20 см дает его действительное изображение? Каким будет это изображение — прямым или перевернутым?

Высокий уровень

ВАРИАНТ 1

1.       Можно ли сказать, что изображение предмета в зер­кале абсолютно ему идентично (одинаково с ним)?

2.       Объектив фотоаппарата имеет фокусное расстояние 10,5 см. На каком расстоянии от объектива дол­жен быть помещен предмет, чтобы снимок полу­чился в 5 раз меньше размера предмета?

3.       Вы нашли очки. Предложите способ, с помощью которого можно определить, близорукость или дальнозоркость у их владельца.

4.  АВ — предмет, А₁В₁ - изображение предмета, (А₁В₁)/АВ = 5. Оптическая сила линзы 40 дптр. Найти расстояние от предмета до линзы и от изображе­ния до линзы. Расчёт проверить построением (см. рис.).

 

ВАРИАНТ 2

1.  Пузырьки воздуха, расположенные на стеблях и листьях подводных растений кажутся серебристо-зеркальными. Почему?

2.       С какого расстояния был сделан фотоснимок элек­трички, если высота вагона на снимке 9 мм, а дей­ствительная высота вагона 3 м? Фокусное расстоя­ние объектива фотоаппарата 15 см.

3.  Сидящие рядом дальнозоркий и близорукий зри­тели пользуются одинаковыми биноклями. У ка­кого зрителя трубка бинокля раздвинута больше?

4.  На рисунке показан ход луча относительно глав­ной оптической оси тонкой линзы. Определите по­строением положение линзы и её фокусов.

 

ВАРИАНТ 3

1.  Как располагается радуга относительно Солнца? Почему она имеет форму дуги?

2.       Расстояние между предметом и экраном 120 см. Где нужно поместить собирающую линзу с фокус­ным расстоянием 25 см, чтобы на экране получи­лось отчетливое изображение предмета?

3.  Перед вами одинаковые по виду и размеру очки. На одном рецепте к этим очкам написано +1,5 дптр, а на другом +3 дптр. Как, используя излучение лампы, отобрать очки, соответствующие рецепту +1,5 дптр? У каких очков масса стекол больше?

4.  На рисунке показано положение оптической оси ММ тонкой линзы и ход луча ABC. Найдите по­строением ход произвольного луча КЕ.

 

ВАРИАНТ 4

1.  Неровности дороги днем видны хуже, чем ночью при освещении дороги фарами автомобиля. Почему?

2.  Чему равно главное фокусное расстояние соби­рающей линзы, если изображение предмета, рас­положенного от линзы на расстоянии 20 см, полу­чилось увеличенным в 4 раза?

3.  В каком случае хрусталик глаза делается более выпуклым: если мы смотрим на близкие или да­лекие предметы?

4.  Построить дальнейший ход луча (см. рис.) если угол паде­ния равен 40°, а показатель преломления равен 2.

 

ВАРИАНТ 5

1.  Края линзы обрезали. Изменилось ли при этом ее фокусное расстояние?

2.  Линза дает трехкратное увеличение предмета, находящегося на расстоянии 10 см от нее. Найти фокусное расстояние линзы.

3.  В воде человек видит размытые контуры окру­жающих его предметов. Означает ли это, что под водой глаз становится очень близоруким или очень дальнозорким? Обоснуйте свой ответ.

4.  Построить дальнейший ход луча (см. рис.), если угол паде­ния равен 68°; n₁=1,5; n₂ =2.

 

 ВАРИАНТ 6

1.  Какой дефект зрения «появится» у рыбы, которую вынули из воды, — близорукость или дальнозор­кость?

2.  Объектив проекционного аппарата имеет фокусное расстояние 15 см. На каком расстоянии нужно по­местить диапозитив размером 9x12 см от объек­тива, чтобы получить на экране изображение раз­мером 45х60 см?

3.  Перед собирающей линзой надо поместить горящую свечу так, чтобы расстояние между пламенем и дей­ствительным его изображением было наименьшим. Где должна стоять свеча по отношению к линзе?

4.  Построить дальнейший ход луча в призме. n_2-1= 3 (см. рис.).