10 класс физика

16.03.2020. Лабораторная работа № 7. Измерение относительной влажности воздуха.

1. Ознакомиться с устройством психрометра (просмотрите видео)

2. Выполните лабораторную работу по инструкции.
3. Выполненную лабораторную работу сбросить мне на почту в вордовском варианте (marina60166@gmail.com)
Инструкция к лабораторной работе

17.03.2020 Дорогая десяточка! Кто не сдал ещё лабораторную работу, у вас есть время до 17.00).Прошу поторопиться. Завтра утром выставляю оценки)

18.03.2020 Тема урока:"Поверхностное натяжение жидкости. Смачивание. Капиллярные явления"

1. Прочитать п.45,46.

2. Ответить письменно на вопросы:

а) что такое коэффициент поверхностного натяжения;

б) формула расчета и в каких единицах измеряется;

в) что называется смачиванием? (рис. 119 и 120 в тетрадь);

г) что такое капилляр и записать формулу расчета высоты (h) поднятия жидкости по капилляру;

3. Записать примеры решения задач в тетрадь:

Задача 1. Для определения коэффициента поверхностного натяжения воды была использована пипетка с диаметром выходного отверстия $d= 2$ мм. Оказалось, что $n = 40$ капель имеют массу $m = 1,9$ г. Каким по этим данным получится коэффициент поверхностного натяжения $\sigma$ ?

Сила тяжести, действующая на каплю жидкости, равна $m_0g$ , а противодействует ей сила поверхностного натяжения. Линия контакта капли и пипетки – окружность капли. Ее длина равна $l=\pi d$ . Капля же весит (лучше сказать, масса капли) $m_0=\frac{m}{n}$ .

Тогда:

$m_0g=F_n$

$\frac{m}{n}g=\sigma \pi d$

Откуда

$\sigma=\frac{m g }{n\pi d } =\frac{1,9\cdot10^{-3}\cdot10}{40\cdot3,14\cdot 2\cdot10^{-6}}=74\cdot10^{-3}$

Ответ: $\sigma=74\cdot10^{-3}$ мН/м.

Задача 2. В капиллярной трубке радиусом $R = 0,5$ мм жидкость поднялась на высоту $h = 11$ мм. Оценить плотность данной жидкости, если ее коэффициент поверхностного натяжения $\sigma= 22$ мН/м.

По формуле для капилляра

$\rho=\frac{2\sigma \cos{\alpha}}{h r g}=\frac{2\cdot22\cdot10^{-3}\cdot 1}{11\cdot10^{-3}\cdot0,5\cdot10^{-3}\cdot9,8}=820$

Ответ: $\rho=820$ кг/м $^3$ .

Задача 3. Обычная швейная игла имеет длину $l=3,5$ см и массу $m=0,1$ г. Будет ли игла лежать на поверхности воды, если ее положить аккуратно?

Сравним силу тяжести и силу поверхностного натяжения (коэффициент поверхностного натяжения воды найдем в таблице):

$F_t=mg=0,1\cdot10^{-3}\cdot 9,8=0,98\cdot10^{-3}$

$F_n=\sigma l=73\cdot10^{-3}\cdot 0,035=2,56\cdot10^{-3}$

Так как $F_n> F_t$ , то игла будет лежать.

Ответ: да.

4. Домашнее задание: п.45,46, №№ 498, 499, 500 (с.190)

19.03.2020 Тема урока: Лабораторная работа № 8. Измерение поверхностного натяжения жидкости"

Заходим по ссылке Лабораторная работа , скачиваем, заполняем и присылаем мне на почту или в вайбер)

30.03.2020 Тема урока" Строение и свойства твердых тел. Анизотропия кристаллов. Жидкие кристаллы"

1)Смотрим видео:

2) Смотрим ещё одно:

Д.З: Сделать презентации по данной теме и сбросить мне на почту.

01.04.2020

Тема урока: " Механические свойства твердых тел. Решение задач"

1) Внимательно смотрим презентацию

2) Записать в тетрадь:
а) свойства твердых и аморфных тел;
б) содержание слайдов 30,31,35,36.

3) Записываем в тетрадь примеры решения задач:

Задача 1.

К медной проволоке длиной l = 1 м и радиусом r = 1 мм подвесили груз массой m = 20 кг. Предполагая деформацию упругой, определите работу растяжения проволоки. Модуль Юнга меди равен E = 1,1·10¹¹ Па.

Решение

Работа растяжения проволоки равна потенциальной энергии упругой деформации. По аналогии с потенциальной энергией растянутой пружины можно записать

где F = kΔl – приложенная сила, Δl – удлинение пружины, k – жесткость, которую можно найти из закона Гука

Роль коэффициента жесткости проволоки играет величина k = ES / l. Окончательно получим:

Задача 2.
Для взятия пробы грунта со дна океана используется специальный прибор, опускаемый на стальном тросе. Какова предельная глубина погружения прибора, если предел прочности на разрыв стального троса σ_max = 5·10⁸ Н/м²? Массой прибора по сравнению с массой троса пренебречь. Плотность стали ρ_ст = 7,8·10³ кг/м³, плотность морской воды ρ_в = 1,03·10³ кг/м³.

Решение

Трос может оборваться под действием собственного веса. Вес троса в воде

P = (ρ_ст – ρ_в)glS,

где l – длина троса, S – его сечение. Механическое напряжение σ троса в верхней части равно

Это напряжение не должно превышать предела прочности σ_max стального троса на разрыв. Отсюда

Д.З. п.47, №№ 508,509,510.

02.04.2020 Тема урока: Самостоятельная работа.

1 вариант, 2 вариант

Делаем каждый свой вариант и присылаем мне.

06.04.2020 Тема урока: Контрольная работа № 5 по теме:"Свойства твердых тел и жидкостей"

Варіант 1

Початковий рівень

(1б)1. До насиченої пари можна застосувати …

а) закон Бойля-Маріотта; б) закон Гей-Люссака;

в) рівняння стану ідеального газу (рівняння Клапейрона-Менделєєва);

г) усі газові закони.

(1б)2. Поверхневий натяг рідини залежить …

а) від роду рідини, її температури і наявності у ній домішок;

б) від роду рідини і її температури;

в) тільки від роду рідини; г) тільки від її температури.

(1б)3. Тверді тіла, атоми, йони або молекули яких впорядковано розміщені у просторі, утворюючи кристалічну решітку, називаються …

а) пластмасами; б) пружними; в) аморфними; г) кристалічними.

Середній рівень

(2б)4. Температура повітря дорівнює 19°С, а його абсолютна вологість становить 8 г/м³ . Яка відносна вологість повітря?

(2б) 5. Яка площа поперечного перерізу сталевого гака підйомного крана, якщо при підніманні вантажу, маса якого 8 т, був забезпечений шестикратний запас міцності? Межа міцності сталі становить 500 МПа.

Достатній рівень

(2б)6. Гас піднявся у капілярній трубці на висоту 30 мм. Який радіус капіляра, якщо σ = 73 мН/м? Густина гасу 1000 кг/м³ .

Високий рівень

(3б)7. Яку силу треба прикласти до сталевого арматурного стержня завдовжки 5 м і діаметром 20 мм, щоб видовжити його на 2 мм? Модуль пружності сталі 200 ГПа.

Варіант 2

Початковий рівень

(1б)1. Прилад, за допомогою якого вимірюють вологість повітря, називається…

а) барометром; б) психрометром; в) манометром; г) термометром.

(1б)2. Висота підняття рідини у капілярній трубці залежить від …

а) температури середовища і матеріалу, з якого виготовлено капіляр;

б) роду рідини, її густини і розмірів капіляра;

в) атмосферного тиску; г) атмосферного тиску і матеріалу, з якого виготовлено капіляр.

(1б)3. Рідкі кристали – це речовини, що мають природу, споріднену з…

а) рідинами і тільки; б) твердими тілами і тільки;

в) монокристалами; г) рідинами і твердими тілами.

Середній рівень

(2б)4. Температура повітря дорівнює 19°С, а його відносна вологість =50%. Яку температуру показує вологий термометр психрометра?

(2б)5. Гас піднявся у капілярній трубці на висоту 20 мм. Який радіус капіляра, якщо σ = 24 мН/м? Густина гасу 800 кг/м³ .

Достатній рівень

(2б)6. Із 910 мг мінерального масла (σ = 31 мН/м) одержали 76 крапель. Який внутрішній діаметр шийки крапельниці?

Високий рівень

(3б)7. Удень за температури 20°С відносна вологість повітря становила 65%. Скільки води у вигляді роси виділиться з 50 м³ повітря уночі, коли температура повітря знизиться до 7°С?

09.04.2020 Тема урока: Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии

1.Новые для вас понятия:

Термодинамика – раздел физики, изучающий тела, находящиеся в состоянии термодинамического равновесия и явления, сопровождающие переходы между этими состояниями.

Термодинамическое равновесие – состояние тел (или частей тела), при котором остаются постоянными все величины, характеризующие эти тела (или части тела): объёмы, давления, расположение масс и др.

2. Повторям, ранее изученное. Конспектируем)

Температура – единственная физическая величина, всегда одинаковая у всех тел (или частей тела), находящихся в состоянии термодинамического равновесия.

Термометр – прибор для измерения температуры. Единица температуры – 1 кельвин (1 К). Также используется 1 °С, равный 1 К.

Теплообмен – переход внутренней энергии одного тела во внутреннюю энергию другого тела без совершения механической работы.

Количество теплоты – физическая величина, показывающая энергию, полученную (отданную) телом при теплообмене.

Калориметр – прибор для измерения количества теплоты. Единица количества теплоты – 1 джоуль (1 Дж).

Удельная теплоемкость вещества – физическая величина, показывающая количество теплоты, необходимое для изменения температуры 1 кг этого вещества на 1 °С. Единица удельной теплоёмкости – 1 Дж/(кг·°С).

Количество теплоты, полученное (отданное) телом при теплообмене, пропорционально массе тела и изменению его температуры. Коэффициент пропорциональности – удельная теплоёмкость вещества.

Превращение твёрдого тела в жидкость называют плавлением.Обратное явление называют отвердеванием. Если при этом получается кристаллическое тело, то отвердевание называют кристаллизацией.

Температура

Температурой плавления называют температуру, при которой нагреваемое кристаллическое тело тело начинает плавиться, и при этом одновременно существуют твёрдое и жидкое состояния его вещества.

Температурой кристаллизации называют температуру, при которой охлаждаемая жидкость начинает кристаллизоваться, и при этом одновременно существуют её твёрдое и жидкое состояния.

Как правило, температура кристаллизации вещества равна температуре его плавления. Температура плавления/кристаллизации вещества зависит от внешнего давления и других факторов.

Удельная теплота плавления – физическая величина, показывающая количество теплоты, необходимое для плавления или выделяющееся при кристаллизации 1 кг вещества, находящегося при температуре плавления/кристаллизации. Единица удельной теплоты плавления – 1 Дж/кг.

Количество теплоты, поглощаемое (выделяющееся) при плавлении (кристаллизации), пропорционально массе расплавившегося (кристаллизовавшегося) вещества. Коэффициент пропорциональности – удельная теплота плавления вещества.

Видами парообразования являются: испарение – парообразование, происходящее с поверхности жидкости; кипение – парообразование, происходящее по всему объёму жидкости вследствие возникновения и всплытия на поверхность пузырей пара; сублимация – парообразование, происходящее с поверхности твёрдого тела.

Температурой кипения называют температуру, при которой наблюдается кипение вещества (интенсивное парообразование по всему объёму этого вещества). Температура кипения зависит от внешнего давления и других факторов.

Удельная теплота парообразования – физическая величина, показывающая количество теплоты, необходимое для превращения в пар 1 кг вещества (как правило, при температуре кипения). Единица удельной теплоты парообразования – 1 Дж/кг.

Количество теплоты, поглощённое кипящей (или испаряющейся при постоянной температуре) жидкостью, прямо пропорционально массе образовавшегося пара. Коэффициент пропорциональности – удельная теплота парообразования вещества.

При охлаждении/кристаллизации/конденсации выделяется точно такое же количество теплоты, которое было затрачено для нагревания/плавления/парообразования вещества (если температуры и давления при прямом и обратном процессах соответствуют друг другу).Утверждение будет верным и наоборот.

3) Записать способы изменения внутренней энергии и формулы расчета внутренней энергии идеального газа

Д.З. п.39, № 448.

13.04.2020 Тема урока " Работа в термодинамике"
1) Смотрим видео:

2) Прочитать п.41.
3) Записать:
работа в термодинамике

Д.З.: п.41, № 456,457.

15.04.2020 Тема урока: Решение задач. Самостоятельная работа

Название величины	Обозначение	Единица измерения	Формула
Масса	m	кг
Температура	t	°С
Удельная теплоемкость	c	Дж/кг•°С
Количество теплоты	Q	Дж

1 г = 0,001 кг; 1 т = 1000 кг; 1 кДж = 1000 Дж; 1 МДж = 1000000 Дж

Примеры решения задач по термодинамике:

Задача № 1. Какое количество теплоты получили алюминиевая кастрюля массой 200 г и находящаяся в ней вода объемом 1,5 л при нагревании от 20 °С до кипения при температуре 100 °С?

Задача № 2. ЗНО Металлический цилиндр массой m = 60 г нагрели в кипятке до температуры t = 100 °С и опустили в воду, масса которой m_в = 300 г, а температура t_в = 24 °С. Температура воды и цилиндра стала равной Θ = 27 °С. Найти удельную теплоёмкость металла, из которого изготовлен цилиндр. Удельная теплоёмкость воды с_в = 4200 Дж/(кг К).

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

1 вариант

1.Воду массой m=1кг нагрели от температуры t₁=20˚C до температуры t₂=80˚C. Определите количество теплоты Q, полученное водой. Удельная теплоемкость воды c=4200Дж/(кг·˚С).

2.Определите работу A, совершенную газом, если при постоянном давлении p=12кПа объем газа увеличился от V₁=2дм³ до V₂=10дм³.

3.В воду массой m₁=2 кг при температуре t₁=17˚C опустили медную гирю массой m₂=0,3 кг при температуре t₂=200˚C. Определите установившуюся температуру t. Теплоемкостью сосуда и испарением воды пренебречь. Удельные теплоемкости меди и воды: c_м=390Дж/(кг·˚С) и c_в=4200Дж/(кг·˚С).

2 вариант

1. Определите количество теплоты Q, необходимое для плавления льда массой m=3кг при температуре t=0˚C. Удельная теплота плавления льда λ=333000 Дж/кг.

2. Определите изменение ΔV занимаемого газом объема, если при изобарном расширении при давлении p=10кПа газ совершил работу A=50кДж.

3. В воду массой m₁=2 кг при температуре t₁=17˚C опустили медную гирю массой m₂=0,3 кг при температуре t₂=200˚C. Определите установившуюся температуру t. Теплоемкостью сосуда и испарением воды пренебречь. Удельные теплоемкости меди и воды: c_м=390Дж/(кг·˚С) и c_в=4200Дж/(кг·˚С).

Д,З,: выполнить с.р. и сбросить для оценивания.

16.04.2020 Тема урока: Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс

Д.З.: Сделать с тетради конспект урока(записать основное)

22.04.2020 Тема урока: Решение задач

По сути теория и конспект к этому уроку у вас уже есть(смотреть прошлый урок)
1) Смотрим видео:

2. Решение расчетных задач

1. При изотермическом расширении идеальным газом совершена работа 15 кДж. Какое количество теплоты сообщено газу?

Дано:

А =15кДж=1,5∙10⁴Дж

Т = const

Найти: Q - ?

Решение:

При изотермическом процессе (Т = const) внутренняя энергия газа не меняется, то есть

∆ U= 0. Тогда газ совершает механическую работу за счет сообщенного ему количества теплоты: Q = А. Таким образом, газу сообщено количество теплоты, равное

Q = 1,5∙10⁴Дж= 15кДж

Ответ: Q= 15 кДж.

2. В закрытом баллоне находится газ. При охлаждении его внутренняя энергия уменьшилась на 500 кДж. Какое количество теплоты отдал газ? Совершил ли он работу?

Дано:

∆ U= -500 Дж

Найти: Q ? А -?

Решение:

Газ находится в закрытом баллоне, следовательно, объем газа не меняется, то есть V = const и ∆ U= 0.

Газ работу не совершает, т. к. А = p∆V =>A= 0.

Тогда при изменении внутренней энергии газ отдает количество теплоты, равное Q = 500 Дж (знак «-» показывает, что газ выделяет количество теплоты).

Ответ: Q = -500 Дж; А = 0.

3. Вычислите увеличение внутренней энергии кислорода массой 0,5 кг при изохорном повышении его температуры на 15 °С.

Дано:

m = 0,5 кг

V = const

∆ t = 15 С

∆ Т = 15⁰К

С_р = 920 Дж/кг∙°К

Найти: ∆ U - ?

Решение:

Согласно первому закону термодинамики: ∆ U = Q + А Работа газа А = p ∆V = 0, т. к. V = const, ∆ U= 0. То есть ∆ U= Q - внутренняя энергия газа увеличилась за счет получения количества теплоты.

Количество теплоты, полученное кислородом:

Q = C_pm∆ Т

где С_p - удельная теплоемкость кислорода при постоянном давлении (находят из таблиц).

Следовательно, ∆ U = C_p∙m ∙∆ Т;

∆ U = 920 Дж/кг∙°К ∙ 0,5 кг ∙15⁰К = 6900 Дж.

Ответ: ∆ U = 6900 Дж = 6,9 кДж.

Задачи разбираем и записываем в тетрадь

23.04.2020 Тема урока: Принцип действия тепловых двигателей. Холодильная машина

1) Смотрим видео:

2) Примеры решения задач на кпд теплового двигателя:

Д.З.: п.42, записать формулы и определения, № 480, 462(с.171-172)

27.04.2020 Тема урока: Решение задач. Самостоятельная работа.

Проходим ТЕСТ.Тест проходит в реальном времени. Это значит его надо пройти до определённого времени. Тест открыт до 30 апреля до 15:00. Результаты сбрасываем мне)

29.04.30 Тема урока: Решение задач. Подготовка к к.р.

Для решения задач надо воспользоваться известными выражениями для определения КПД тепловых машин.

Задача 1. В котле паровой машины температура 160 °С, а температура холодильника 10 °С. Какую максимальную работу может теоретически совершить машина, если в топке, коэффициент полезного действия которой 60 %, сожжён уголь массой 200 кг с удельной теплотой сгорания 2,9 • 10⁷ Дж/кг?

Р е ш е н и е. Максимальную работу может совершить идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, КПД которой η = (Т₁ - Т₂)/Т₁, где Т₁ и Т₂ — абсолютные температуры нагревателя и холодильника. Для любой тепловой машины КПД определяется по формуле η = A/Q₁, где А — работа, совершаемая тепловой машиной, Q₁ — количество теплоты, полученной машиной от нагревателя. Из условия задачи ясно, что Q₁ — это часть количества теплоты, выделившейся при сгорании топлива: Q₁ = η₁mq.

Тогда

откуда А = η₁mq(1 - Т₂/Т₁) = 1,2 • 10⁹ Дж.

Задача 2. Паровая машина мощностью N = 14,7 кВт потребляет за 1 ч работы топливо массой m = 8,1 кг, с удельной теплотой сгорания q = 3,3 • 10⁷ Дж/кг. Температура котла 200 °С, холодильника 58 °С. Определите КПД этой машины и сравните его с КПД идеальной тепловой машины.

Р е ш е н и е. КПД тепловой машины равен отношению совершённой механической работы А к затраченному количеству теплоты Qlt выделяющейся при сгорании топлива. Количество теплоты Q₁ = mq.

Совершённая за это же время работа А = Nt.

Таким образом, η = A/Q₁ = Nt/qm = 0,198, или η ≈ 20%.

Для идеальной тепловой машины

η < η_ид.

Задача 3. Идеальная тепловая машина с КПД η работает по обратному циклу (рис. 13.15). Какое максимальное количество теплоты можно забрать от холодильника, совершив механическую работу А?

Р е ш е н и е. Поскольку холодильная машина работает по обратному циклу, то для перехода тепла от менее нагретого тела к более нагретому необходимо, чтобы внешние силы совершили положительную работу. Принципиальная схема холодильной машины: от холодильника отбирается количество теплоты Q₂, внешними силами совершается работа и нагревателю передаётся количество теплоты Q₁. Следовательно,

Q₂ = Q₁(1 - η), Q₁ = A/η.

Окончательно Q₂ = (A/η)(1 - η).

Д.З. Решить задачи:

1. Какой должна быть температура нагревателя, для того чтобы стало возможным достижение значения КПД тепловой машины 80 %, если температура холодильника 27 °С?

2. В процессе работы тепловой машины за некоторое время рабочим телом было получено от нагревателя количество теплоты Q₁ = 1,5 • 10⁶ Дж, передано холодильнику количество теплоты Q₂ = -1,2 • 10⁶ Дж. Вычислите КПД машины и сравните его с максимально возможным КПД, если температуры нагревателя и холодильника соответственно равны 250 °С и 30 °С.

30.04.2020 Тема урока: Контрольная работа по теме" Основы термодинамики"

Вариант 1

1.Чему равна внутренняя энергия 5 моль одноатомного газа при температуре 27 °С?
2. При адиабатном расширении газ совершил работу 2 МДж. Чему равно изменение внутренней энергии газа? Увеличилась она или уменьшилась?
3. На TV-диаграмме показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Начальное давление газа было равно 10⁶ Па. Количество теплоты, полученное газом, равно 3 кДж. Чему равна работа, совершенная газом?
4. В цилиндре объемом 0,7 м³ находится газ при температуре 280 К. Определите работу газа при расширении в результате нагревания на 16 К, если давление постоянно и равно 100 кПа.
5. Температуры нагревателя и холодильника идеальной тепловой машины соответственно равны 117 °С и 27 °С. Количество теплоты, получаемое от нагревателя за 1 с, равно 60 кДж. Вычислите КПД машины, количество теплоты, отдаваемое холодильнику в 1 с, и мощность машины.

Вариант 2

1. Как изменится внутренняя энергия 400 г гелия при увеличении температуры на 20 °С?
2. Определите КПД идеальной тепловой машины, имеющей температуру нагревателя 480 °С, а температуру холодильника — 30 °С.
3. На РV-диаграмме показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Количество теплоты, отданное газом в процессе, равно 250 кДж. Чему равна работа, совершенная газом?
4. Газ в идеальном тепловом двигателе отдает холодильнику 60% теплоты, полученной от нагревателя. Какова температура нагревателя, если температура холодильника 200 К?
5. Воздух массой 580 г, занимающий при давлении 200 кПа объем 200 л, изобарно нагревают до 500 К. Определите работу воздуха.
Д.З. сдать к.р. 7.04.2020 до 20.00

04.05. 2020 Тема урока: Защита ученических проектов

Задание: выбрать из списка и сделать реферат или презентацию по теме.

1. Диффузия и её значение.

2. Глобальное потепление: есть ли угроза?

3. Влажность и температура воздуха в помещениях, способы сохранения тепла.

4. Адиабатный процесс в природе и технике.

5. Аномальные свойства воды.

6. "Живая" и "мёртвая вода".

7. Капиллярные явления в грунте.

8. Физика и химия в процессах выпекания хлеба.

9. Защита двигателей от перегрева.

10. Тепловые процессы в теле человека.

11. Эволюция автомобильных двигателей.

Срок сдачи- неделя (до 12.05.2020)

06.05.2020 Тема урока: Азбука электростатики. Электрическое поле. Решение задач

Так как этой темы нет вообще в учебниках, внимательно смотрим видео и делаем конспект. Это Д.З.

2) ещё:

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ ПО ДАННОЙ ТЕМЕ:

Элементарный заряд – минимальный заряд (е = 1,6∙10^-19Кл)

Заряд любого тела кратен целому числу элементарных зарядов: q = N∙е

Электризация тел – перераспределение заряда между телами. Способы электризации: трение, касание, влияние.

Закон сохранения электрического заряда – в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной. q_{1 +} q ₂+ q ₃+ …..+ q_n = const

Пробный заряд – точечный положительный заряд.

Закон Кулона

Закон Кулона (установлен опытным путем в 1785 году) Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.

Электрическое поле

Электрическое поле – вид материи, осуществляющий взаимодействие между электрическими зарядами, возникает вокруг зарядов, действует только на заряды

07.05.2020 Тема урока: Работа по перемещению заряда в электростатическом поле. Потенциал

1) Смотрим видеоурок:

2) Примеры решения задач:

Задача 1 (закон сохранения электрического заряда и закон Кулона)

Два одинаковых шарика обладают зарядами 8 нКл и -4 нКл. Шарики приводят в соприкосновение и разводят на прежние места. Как изменилась сила взаимодействия этих зарядов (заряженных шариков)?

Дано:

;

Найти:

– кулоновская после взаимодействия шариков;

– кулоновская сила, которая была до соприкосновения шариков.

Решение

Переводим данные в систему СИ:

Система из двух шариков замкнутая, следовательно, сумма зарядов, входящих в эту систему, остаётся величиной постоянной (закон сохранения электрического заряда):

Так как шарики одинаковые, то при соприкосновении заряд перераспределится и заряды шариков будут одинаковыми (

Запишем кулоновскую силу до взаимодействия зарядов (шариков):

Кулоновская сила после взаимодействия зарядов (шариков):

Отношение этих сил равно:

Ответ:

Задача 2 (напряжённость электрического поля)

Капля масла, масса которой

, находится в электрическом поле во взвешенном состоянии. Напряжённость электрического поля равна 100 Н/Кл. Необходимо определить заряд капли масла.

Дано:

;

Найти:

Решение

Переводим данные в систему СИ:

На рисунке 3 изображена капля, находящаяся в однородном электрическом поле (между положительно заряженной плоскостью (внизу) и отрицательно заряженной плоскостью (вверху)).

Капля будет находиться в состоянии покоя, если сила тяжести, действующая на неё, и сила электрического действия (

) (то есть кулоновская сила, которая действует на заряд, сосредоточенный на капле) обеспечивают ей равновесие.

Рис. 3. Иллюстрация к задаче

Согласно направлению векторов действующих сил и выбранной оси OY:

Напряжённость электрического поля равна отношению электрической силы к заряду, помещённому в это поле:

Так как

, то:

Из полученного выражения найдём заряд капли масла:

Ответ:

Д.З.: разобрать и переписать задачи в тетрадь.

13.05.2020 Тема урока: Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Решение задач

1) Смотрим видео:

2) Ещё одно:

Для конспекта:

Проводники и диэлектрики

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ:

Задача 1.

В однорідному електричному полі перебуває в рівновазі порошинка масою 2,010^(-6) кг, що має заряд 5,010^(-6) Кл. Якою є напруженість поля? Вважайте, що прискорення вільного падіння дорівнює 10 м/с.

Решение:

На электрически заряженную пылинку в однородном элекьрическом поле действуют две силы:

Fт=mg; - сила тяжести

Fе=qE; - электрическая сила.

Эти силы действуют по одной прямой и в противоположных направлениях (поэтому в расчетах можно перейти от векторных величин к скалярным). Т.к. пылинка неподвижна, то равнодействующая этих сил равна 0:

Fт-Fе=0; следовательно Fт = Fе;

mg=qE; здесь

m - масса пылинки, кг

q - электрический заряд пылинки, Кл

E - напряженность электрического поля,В/м

E=mg/q;

Подставим числовые данные:

E=2.0*10^(-6)*10/(5,0*10(-6))= 4 Н/Кл = 4 В/м

Ответ: E = 4 В/м

Задача 2.

Дві кульки, розташовані на відстані 20 см одна від одної, мають однакові негативні заряди й взаємодіють із силою 0,46 мН. Визначити кількість “надлишкових” електронів на кожній кульці.

Дано:

R=20·10^-2м=0,2м

q1=q2=q<0

F=0,46·10^-3H

Розв’язування

Задача 3.

Напруженість електричного поля точкового заряду на відстані 2 м від нього дорівнює 64 В/м. Визначити напруженість цього поля на відстані 8 м від заряду.

Дано:

R1=2 м

E1=64 В/м

R2=8 м

E2-?

Розв’язування

Задача 4.

Обчислити значення кожного з двох однакових зарядів, якщо в маслі на відстані 6 см один від одного вони взаємодіють із силою 0,4 мН.

Дано:

R=6·10^-2м

F=0,4·10^-3H

ε=2,5

Розв’язуання

Д.З. Сделать конспект, примеры решения задач перенести в тетрадь.

14.05.2020 Тема урока: Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора

1) пройти тест до 18 мая до 15:00!!!!!!!!
2) Смотрим видео:

Электроёмкость (задачи)

Задачи на тему «Электроёмкость. Плоский конденсатор.» связаны с поиском параметров конденсаторов (чаще всего плоскими конденсаторами). Так, геометрически, электроёмкость плоского конденсатора можно найти через:

$\displaystyle C=\frac{\varepsilon {{\varepsilon }_{0}}S}{d}$ (1)

где
- $\displaystyle \varepsilon$ — диэлектрическая проницаемость среды (параметр, характеризующий способность среды проводить электрическое поле). Данный параметр является табличным.
- $\displaystyle {{\varepsilon }_{0}}$ — электрическая постоянная ( $\displaystyle {{\varepsilon }_{0}}\approx 8,85*{{10}^{-12}}$ Ф/м),
- $\displaystyle S$ — площадь обкладок конденсаторов,
- $\displaystyle d$ — расстояние между обкладками конденсатора.

Связь электроёмкости конденсатора с параметрами сети:

$\displaystyle q=CU$ (2)

где
- $\displaystyle q$ — заряд конденсатора.
- $\displaystyle U$ — напряжение на конденсаторе.

Напряжённость поля внутри конденсатора исходя из его заряда:

$\displaystyle E=\frac{q}{\varepsilon {{\varepsilon }_{0}}S}$ (3)

Энергия плоского конденсатора:

$\displaystyle {{E}_{p}}=\frac{{{q}^{2}}}{2C}=\frac{C{{U}^{2}}}{2}=\frac{qU}{2}$ (4)

где $\displaystyle {{E}_{p}}$ — энергия конденсатора.

Примеры решения задач:

Задача1. Определите электроёмкость конденсатора, если напряжение между его обкладками $\displaystyle U=10$ В, а его заряд $\displaystyle q=8,0\cdot {{10}^{-4}}$ Кл.

Дано:

$\displaystyle U=10$ В
$\displaystyle q=8,0\cdot {{10}^{-4}}$ Кл

Найти:
$\displaystyle C$ — ?

Решение

Думаем: электроёмкость плоского конденсатора связана с его зарядом и напряжением на нём через соотношение (1).

$\displaystyle q=CU$ (1)

Решаем: выразим из (1) искомую величину.

$\displaystyle C=\frac{q}{U}$ (2)

Считаем:

$\displaystyle C=\frac{8,0*{{10}^{-4}}}{10}=8,0*{{10}^{-5}}$ Ф

Ответ: $\displaystyle C=0,8$ мкФ.

Задача 2. Обкладки плоского конденсатора площадью $\displaystyle S=200$ см2 каждая расположены на расстоянии $\displaystyle d=5,0$ мм друг от друга. Пространство между обкладками заполнено слюдой, диэлектрическая проницаемость которой $\displaystyle \varepsilon =6,0$ . Определите заряд конденсатора, если напряжение между его обкладками $\displaystyle U=5,0$ кВ.

Дано:

$\displaystyle S=200$ см2
$\displaystyle d=5,0$ мм
$\displaystyle \varepsilon =6,0$
$\displaystyle U=5,0$ кВ

Найти:
$\displaystyle q$ — ?

Решение

Думаем: заряд конденсатора связан с заданным нам напряжением через (1).

$\displaystyle q=CU$ (1)

Электроёмкость плоского конденсатора можем найти исходя из геометрии системы:

$\displaystyle C=\frac{\varepsilon {{\varepsilon }_{0}}S}{d}$ (2)

Решаем: подставим (2) в (1).

$\displaystyle q=\frac{\varepsilon {{\varepsilon }_{0}}S}{d}U$ (3)

Считаем: вспоминаем значение необходимой константы $\displaystyle {{\varepsilon }_{0}}$ — электрическая постоянная ( $\displaystyle {{\varepsilon }_{0}}\approx 8,85*{{10}^{-12}}$ Ф/м). И переводим все переменные в единицы СИ. Тогда:

$\displaystyle q=\frac{6*8,85*{{10}^{-12}}*200*{{10}^{-4}}}{5*{{10}^{-3}}}*5,0*{{10}^{3}}\approx 1,1*{{10}^{-6}}$ Кл

Ответ: $\displaystyle q\approx 1,1*{{10}^{-6}}$ Кл.

Задача3. Определите модуль напряжённости электростатического поля между обкладками плоского воздушного конденсатора, если сообщённый ему заряд $\displaystyle q=30$ нКл, а площадь каждой из обкладок $\displaystyle S=100$ см2.

Дано:

$\displaystyle q=30$ нКл
$\displaystyle S=100$ см2

Найти:
$\displaystyle E$ — ?

Решение

Думаем: напряжённость конденсатора можно найти по (1).

$\displaystyle E=\frac{q}{\varepsilon {{\varepsilon }_{0}}S}$ (1)

где
- $\displaystyle \varepsilon$ — диэлектрическая проницаемость среды (табличная величина),
- $\displaystyle {{\varepsilon }_{0}}\approx 8,85*{{10}^{-12}}$ Ф/м — электрическая постоянная,
- $\displaystyle S$ — площадь поверхности плоскости.
- $\displaystyle q$ — заряд конденсатора.

Решаем: т.к. конденсатор воздушный, то $\displaystyle \varepsilon =1$ . Тогда осталось просто подставить параметры из дано в (1).

Считаем: не забываем перевести все параметры системы в единицы СИ.

$\displaystyle E=\frac{30*{{10}^{-9}}}{1*8,85*{{10}^{-12}}*100*{{10}^{-4}}}\approx 3,4*{{10}^{5}}$ Н/м

Ответ: $\displaystyle E\approx 3,4*{{10}^{5}}$ Н/м.

Д.З. 1) пройти тест до 18 мая до 15.00; 2) задачи переписать в тетрадь.

18.05.2020 Тема урока: Решение задач. Самостоятельная работа

Вариант 1

1.Как изменится электроемкость конденсатора, если заряд на его обкладках увеличить в 2 раза?

А)увеличится в 2 раза Б)уменьшится в 2 раза В)не изменится Г)увеличится в 4 раза

2.Как изменится электроемкость конденсатора, если напряжение увеличить в 2 раза?

А)увеличится в 2 раза Б)уменьшится в 2 раза В)не изменится Г)увеличится в 4 раза

3.Как изменится электроемкость конденсатора, если расстояние между его пластинами увеличить в 2 раза?

А)увеличится в 2 раза Б)уменьшится в 2 раза В)не изменится Г)увеличится в 4 раза

4.Как изменится электроемкость конденсатора, если площадь его обкладок увеличить в 2 раза?

А)увеличится в 2 раза Б)уменьшится в 2 раза В)не изменится Г)увеличится в 4 раза

5.Как изменится электроемкость конденсатора, если парафиновый диэлектрик (ε = 2) заменить слюдой (β = 6)?

А)увеличится в 3 раза Б)уменьшится в 3 раза В)уменьшится в 6 раз Г)увеличится в 6 раза

6.Как изменится энергия конденсатора , если напряжение на нем увеличить в 2 раза?

А)увеличится в 2 раза Б)уменьшится в 2 раза В)не изменится Г)увеличится в 4 раза

7.Конденсатору емкостью 10 мкФ сообщили заряд 4 мкКл. Какова энергия заряженного конденсатора?

8.На конденсаторе написано: 100 пФ, 300 В. Можно ли использовать этот конденсатор для накопления заряда 50 нКл?

Вариант 2

1. Как изменится электроемкость конденсатора, если напряжение уменьшить в 2 раза?

А)увеличится в 2 раза Б)уменьшится в 2 раза В)не изменится Г)увеличится в 4 раза

2. Как изменится электроемкость конденсатора, если заряд на его обкладках уменьшить в 2 раза?

А)увеличится в 2 раза Б)уменьшится в 2 раза В)не изменится Г)увеличится в 4 раза

3. 4.Как изменится электроемкость конденсатора, если площадь его обкладок уменьшить в 2 раза?

А)увеличится в 2 раза Б)уменьшится в 2 раза В)не изменится Г) уменьшится в 4 раза

4. Как изменится электроемкость конденсатора, если расстояние между его пластинами уменьшить в 2 раза?

А)увеличится в 2 раза Б)уменьшится в 2 раза В)не изменится Г)уменьшится в 4 раза

5. Как изменится электроемкость конденсатора, если текстолитовый диэлектрик (ε = 7) заменить диэлектриком из винипласта (β = 3.5)?

А)увеличится в 2 раза Б)уменьшится в 2 раза В)не изменится Г)уменьшится в 3,5 раза

6.Как изменится энергия конденсатора , если заряд на его обкладках увеличить в 2 раза?

А)увеличится в 2 раза Б)уменьшится в 2 раза В)не изменится Г)увеличится в 4 раза

7.В импульсной фотовспышке лампа питается от конденсатора емкостью 800 мкФ, заряженного до напряжения 300 В. Найдите энергию фотовспышки.

8.Наибольшая емкость школьного конденсатора 58 мкФ. Какой заряд он накопит при его подключении к полюсам источника постоянного напряжения 50 В?

21.05.2020 Тема урока: Контрольная работа № 7. Электрическое поле.

Підсумкова контрольна робота по темі: «Електричне поле». 10 клас

Варіант І

Початковий рівень

1. (0,5 бала) За якою формулою розраховують напруженість електричного поля?

А)

Б)

В)

2. Як розподілиться в металевій кулі заряд, який їй передали?

А) По поверхні металевої кулі.

Б) У центрі металевої кулі.

В) Рівномірно по всьому об'єму кулі.

3. Яка величина є енергетичною характеристикою електричного поля?

А) Електричний заряд

Б) напруженість.

В) потенціал.

Середній рівень

4. Якого електричного заряду не можливо надати тілу?

А) 1,6·10 ^-18Кл

Б) – 3,2 ·10 ^-19Кл

В) 0,9·10 ^-19Кл

5. Як зміниться електроємність конденсатора, якщо відстань між пластинами не зміниться, а площа пластин збільшиться вдвічі?

А) зменшиться в 2 рази;

Б) зменшиться в 4 рази;

В) не зміниться;

Г) збільшиться в 4 рази;

Д) збільшиться в 2 рази.

6. Який заряд знаходиться на кожній з обкладок конденсатора, якщо різниця потенціалів 200 В, електроємність конденсатора 6 пФ?

Достатній рівень

7. Як зміниться сила взаємодії між двома точковими зарядами, якщо величину кожного заряду збільшити в 4 рази, а відстань між зарядами зменшити вдвічі?

8. Електрон із стану спокою починає рухатись в однорідному полі напруженістю 2 В/м. На якій відстані його швидкість зросте до 150 км/с? Маса електрона 9,1 • 10^-³¹ кг, а модуль його заряду рівний 1,6 • 10^-¹⁹ Кл.

Високий рівень

9. На відстані 4 см від заряду 4 нКл, який міститься в рідкому діелектрику, напруженість поля дорівнює 20 кВ/м. Яка діелектрична проникність діелектрика?

Підсумкова контрольна робота по темі: «Електричне поле». 10 клас

Варіант 2

Початковий рівень

1 . Які одиниці вимірювання напруженості електричного поля?

А) 1 ;

Б) 1 ;

В) 1 .

2. На які заряди металевого провідника діє електричне поле, в якому цей провідник перебуває?

А) позитивні заряди провідника.

Б) негативні заряди провідника.

В) позитивні і негативні заряди провідника.

3. Яка величина є силовою характеристикою електричного поля

А) Електричний заряд

Б) напруженість.

В) потенціал.

Середній рівень

4. Тіло набуло негативного електричного заряду. Чи змінилась при цьому маса тіла?

А) Збільшиться;

Б) зменшиться;

В) не зміниться.

5. Напруженність електричного поля точкового заряду не залежить від …

А) величини заряду, що в ньому перебуває;

Б) величини заряду, що створює це поле;

В) діелектричної проникності середовища;

Г) відстані до даної точки поля.

6. На заряд 2*10^-8 Кл, внесений в дану точку поля, діє сила 4,8* 10^-⁴ Н. Знайти напруженість поля в даній точці.

Достатній рівень

7. В скільки разів зміниться сила взаємодії двох зарядів q і 2q, , якщо перший заряд збільшити в 5 раз, а другий зменшити в 2 рази при тій же відстані між ними.

8. Яку кінетичну енергію придбає електрон, якщо він пролетить між двома точками, прискорювальна різниця потенціалів між якими дорівнює 200 В?

Високий рівень

9. В двох вершинах рівностороннього трикутника з стороною 0,1 м розміщені точкові заряди +10^-⁸ і -10^-⁸ Кл. Визначити значення напруженості поля в третій вершині.

25.05.2020 Тема урока: Защита ученических проектов

Темы проектов:

1. Электростатические явления вокруг нас.

2. Трибоэлектричество и его применение.

3. Электростатические методы лечения

4. Электрическое поле в клетках живых существ

5. Внимание: высокое напряжение!

6. История создания молниеотвода

7. Заземление бытовых электроприборов

8. Земля-огромный конденсатор

Д.З. выбрать одну из тем и сделать сообщение (презентацию, реферат)

Дистанционное обучение 10 класс физика

10 класс физика

18.03.2020 Тема урока:"Поверхностное натяжение жидкости. Смачивание. Капиллярные явления"

19.03.2020 Тема урока: Лабораторная работа № 8. Измерение поверхностного натяжения жидкости"

30.03.2020 Тема урока" Строение и свойства твердых тел. Анизотропия кристаллов. Жидкие кристаллы"

01.04.2020

Тема урока: " Механические свойства твердых тел. Решение задач"

02.04.2020 Тема урока: Самостоятельная работа.

1 вариант, 2 вариант

06.04.2020 Тема урока: Контрольная работа № 5 по теме:"Свойства твердых тел и жидкостей"

Варіант 1

Початковий рівень

Варіант 2

09.04.2020 Тема урока: Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии

Температура

15.04.2020 Тема урока: Решение задач. Самостоятельная работа

Название величины

Обозначение

Единица измерения

Формула

Масса

m

кг

Температура

t

°С

Удельная теплоемкость

c

Дж/кг•°С

Количество теплоты

Q

Дж

16.04.2020 Тема урока: Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс

22.04.2020 Тема урока: Решение задач

23.04.2020 Тема урока: Принцип действия тепловых двигателей. Холодильная машина

27.04.2020 Тема урока: Решение задач. Самостоятельная работа.

29.04.30 Тема урока: Решение задач. Подготовка к к.р.

30.04.2020 Тема урока: Контрольная работа по теме" Основы термодинамики"

Вариант 1

04.05. 2020 Тема урока: Защита ученических проектов

06.05.2020 Тема урока: Азбука электростатики. Электрическое поле. Решение задач

Закон Кулона

Электрическое поле

07.05.2020 Тема урока: Работа по перемещению заряда в электростатическом поле. Потенциал

Задача 1 (закон сохранения электрического заряда и закон Кулона)

Задача 2 (напряжённость электрического поля)

13.05.2020 Тема урока: Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Решение задач

Проводники и диэлектрики

14.05.2020 Тема урока: Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора

18.05.2020 Тема урока: Решение задач. Самостоятельная работа

21.05.2020 Тема урока: Контрольная работа № 7. Электрическое поле.

25.05.2020 Тема урока: Защита ученических проектов

Комментариев нет:

Отправить комментарий