Презентации к урокам физики
презентация к уроку по физике (7, 8, 9, 10, 11 класс)
Уроки по физике
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
davlenie.ppt | 2.39 МБ |
atomnaya_i_yadernaya_fizika.pptx | 1.46 МБ |
vlazhnost_vozduha.ppt | 2.48 МБ |
zadachi_na_zakon_sohranenie.pptx | 133.34 КБ |
grafik_plavleniya_i_otverdevaniya.ppt | 1.49 МБ |
zadachi_po_fotoeffektu.pptx | 1.53 МБ |
inertsiya_vzaimodeystvie_7_klass.pptx | 2.67 МБ |
magnitnaya_induktsiya_9kl.ppt | 1.34 МБ |
zakony_nyutona_9_klass.pptm | 2.21 МБ |
mkt10.pptx | 877.86 КБ |
zakon_oma.ppt | 1.23 МБ |
svobodnoe_padenie_zadachi.pptx | 430.76 КБ |
elektromagnitnye_kolebaniya_reshenie_zadach.pptx | 875.27 КБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
ДАВЛЕНИЕ
Физическая величина, характеризующая действие силы, приложенной перпендикулярно к поверхности, на которую она действует, называется давлением . Давление равно отношению силы , действующей перпендикулярно, к площади этой поверхности.
За единицу давления принимается давление, производимое силой в 1 Н на поверхность площадью 1 м 2 , перпендикулярно этой поверхности. Эта единица называется Паскалем , в честь французского ученого Блеза Паскаля. 1 гПа =100 Па 1 кПа =1 000Па 1 МПа =1 000 000 Па
Давление - величина скалярная , у давления нет направления. Сила давления - любая сила, действующая на тело перпендикулярно поверхности, чаще всего это вес тела. Числовое значение давления показывает силу, приходящуюся на единицу площади ее приложения.
В каком случае давление больше/меньше? Почему?
Проверь себя: 1. Какой кирпич оказывает большее давление? Почему? 2 . Как легче забить гвоздь? 3. Почему мы спим на подушках, перине?
Уменьшение давления Чтобы уменьшить давление , нужно уменьшить силу или увеличить площадь, на которую эта сила действует . Увеличение давления Чтобы увеличить давление , нужно увеличить силу или уменьшать площадь её приложения . Вывод:
Решаем задачи Какое давление на пол производит школьник, масса которого 48 кг, а площадь подошв его обуви 320 см 2 ? Спортсмен, масса которого 78 кг, стоит на лыжах. Длина каждой лыжи 1,95 м, ширина 8 см. Какое давление оказывает спортсмен на снег?
Решение задач Рассчитать давление, производимое бетонной плитой, масса которой 780 кг, а площадь опоры 2 м 2 . Какое давление на дорогу оказывает автомобиль «Волга», если его масса 1420 кг, а площадь соприкосновения одного колеса с дорогой 900 см 2 ? Какое давление оказывает острие шила, если сила давления равна 20 Н, а площадь острия — 0,1 мм 2
Проверочная работа Ф.И ряд парта вопрос ответ Почему человек, идущий на лыжах, не проваливается в снег? Почему легче забить гвоздь остриём вниз, а не шляпкой? Что называют давлением? Формула давления, единица измерения. Способы уменьшения давления. Способы увеличения давления.
Домашняя работа П. 33-37 Задачи ( 3 на выбор из раздаточного материала) Сообщение «Давление в моей жизни»
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Подготовка к ЕГЭ по классическому курсу «ФИЗИКА» 11 класс авторы Г.Я. Мякишев , Б.Б. Буховцев , В.М. Чаругин . §74-77 Примеры решения задач по теме «Атомная физика» – 8 задач Задачи для самостоятельного решения – 7 задач ЕГЭ – часть 2 – 3 задачи §80-81 Примеры решения задач по теме «Энергия связи атомных ядер» – 5 задач Задачи для самостоятельного решения – 6 задач ЕГЭ – часть 1 – 3 вопроса § 82-85 Радиоактивность Примеры решения задач – 5 Задачи для самостоятельного решения – 5 ЕГЭ – часть 2 – 2 §87-91 Ядерные реакции Примеры решения задач – 3 Задачи для самостоятельного решения – 3 ЕГЭ часть 2-4
Свойства атомов. Модели атомов Начало XX века Основные свойства атома 1) атом электронейтрален 2) атом устойчив 3) в состав атома входят электроны 4) спектр атома линейчатый
Первая модель атома (1897 год) – Дж. Дж. Томсон положительный заряд занимает весь объем атома ( r ат ~ 10 -8 м), внутри этого объема находятся электроны. Согласно теореме Ирншоу , система электрических зарядов не может находиться в состоянии устойчивого равновесия лишь под действием кулоновских сил, поэтому атом такой структуры должен быть неустойчивым и распадаться.
Планетарная модель атома Э. Резерфорда Опыты по исследованию распределения положительного заряда в атоме в 1911 году – Э. Резерфорд и его ученики.
1. Согласно теории Максвелла, частицы, движущиеся с ускорением, излучают электромагнитные волны и, благодаря этому, непрерывно теряют энергию. Поэтому электрон, начинающий вращаться вокруг ядра, как показали расчеты, за время, равное 10 -8 с, должен упасть на ядро. Однако, атомы в невозбужденном состоянии энергию не излучают и существуют бесконечно долго. 2. Электрон, двигаясь вокруг ядра по орбите все меньшего радиуса, непрерывно излучает энергию, следовательно, спектр излучения атомов должен быть непрерывным. Из опытов известно, что спектр излучения атома состоит из отдельных цветных линий, разделенных темными полосами, это означает, что спектр атома линейчатый. Недостатки Планетарной модели атома Э.Резерфорда
Излучение, как правило, по своему составу сложное, в спектре представлены волны разной длины. Вид спектра определится излучателем. Спектры излучения могут быть линейчатыми , сплошными , полосатыми . Нагретые твердые тела, а также жидкости – сплошной спектр. Атомы излучают линейчатые спектры. Каждый атом – свой спектр излучения. Это утверждение лежит в основе спектрального анализа. Спектр вещества зависит только от свойств атомов данного вещества и не зависит от способа возбуждения свечения атома. Спектры излучения
Молекулы имеют полосатый спектр , он состоит из ярких полос, разделенных темными промежутками. Полоса в свою очередь представляет собой набор ярких линий, расположенных очень близко друг к другу. Наиболее простой спектр излучения у атома водорода. Атом водорода состоит из ядра, вокруг которого обращается один электрон. В видимой части спектра атом водорода излучает 4 линии, соответствующие длинам волн 656 нм, 486 нм, 434нм и 410 нм.
Дж. Бальмер показал, что эти линии можно описать формулой: R – постоянная Ридберга, равная R = 1,097 10 7 м -1 . Спектральные линии серии Бальмера в ультрафиолетовой части спектра при n > 6. Серия Лаймана ( k = 2, 3, 4, … ) – ультрафиолетовая часть спектра C ерия Пашена (k = 4 , 5 , 6 , … ) – инфракрасная часть спектра
Модель атома Бора (1912 год) Два постулата Н. Бора 1. В атоме существуют орбиты, называемые стационарными, двигаясь по которым электрон не излучает. 2. Излучение и поглощение энергии атомом происходит при переходе с одной стационарной орбиты на другую. Энергия испускаемого (поглощаемого) фотона равна h = E 2 – E 1 ,где h – постоянная Планка, h = 6,626176 10 -34 Дж с, – частота испускаемого (поглощаемого) фотона. Условие стационарности n -ой орбиты по Бору: m v n r n = n ħ , n – положительное число, называемое главным квантовым числом . Оно указывает номер орбиты, по которой может обращаться электрон.
Расчет радиусов электронных орбит Радиус первой орбиты электрона в атоме водорода равен: r 1 = 0,529 10 -10 м, а радиус n – ой орбиты r n = r 1 n 2 . Энергия электрона на n - й орбите равна сумме его потенциальной и кинетической энергий:
Полная энергия электрона, движущегося по первой боровской орбите E 1 = – 2,17 10 -18 Дж = – 13,6 эВ При переходе электрона с k - ой орбиты на n - ю будет излучаться фотон, энергия которого h равна Длина волны излучения определяется соотношением Полная энергия электрона, движущегося по n- ой боровской орбите
Квантовое число, определяющее номер орбиты, по которой движется электрон, определяет так называемые энергетические уровни. Низший энергетический уровень атома водорода соответствует значению энергии Для второго и последующих энергетических уровней значения энергии будут равны
E = E – E 1 = – E 1 Эта энергия называется энергией ионизации . Из эксперимента – энергия ионизации водорода 13,6 эВ. Достоинства теории атома Н.Бора: Атом Бора устойчив, объяснение линейчатого характера излучения атома, выведена постоянная Ридберга, модель излучения и поглощения атома, определена энергия ионизации атома водорода. Недостатки: невозможность объяснения спектров сложных атомов, тонкой структуры спектра, состава спектров излучения и т.д. Изучение микромира требует совершенно новых подходов – создание квантовой механики .
Волны де Бройля (1923 г.) Дуализм волна-частица Дифракции электронов(1927 г.)
Принцип неопределенности Гайзенберга (1927 г.) Согласно принципу неопределенности одновременно одинаково точно измерить импульс и координату частицы, что противоречит основным понятиям классической механики. Математически этот принцип записывается так:
Фотографии атома (2014 г.) Квантовый микроскоп. Облучение двумя лазерными лучами, освобождение электрона, ускорение электрическим полем, попадание на экран.
Лазеры Лазеры – приборы, создающие узкий пучок монохроматического когерентного излучения. Самопроизвольное и вынужденное излучения. Рубиновый лазер Уровень 2 – метастабильное состояние (~10 -3 с). Переходы – линия перехода 3 1, а большинство в – метастабильное состояние 2. Случайный переход одного из ионов 2 1 сопровождается излучением фотона, который в свою очередь вызывает вынужденное излучение. Первые лазеры позволили получить излучение мощностью 1 кВт, в настоящее время импульсная мощность достигает 10 9 Вт.
Примеры решения задач Задача 1 . Найдите энергию ионизации иона гелия H е + . Решение. У гелия два электрона, заряд ядра равен Z = 2 q e . Электрон в атоме гелия, находящийся на ближайшей к ядру орбите ( n = 1), имеет энергию
Задача 2 . Определите, на какую орбиту с основной ( n = 1) перейдет электрон при поглощении фотона энергией E ф = 2,46 10 -18 Дж. Решение.
Задача 3. В результате поглощения атомом фотона электрон в атоме водорода перешел с первой боровской орбиты на вторую. Определите частоту этого фотона. Решение. Задача 4. Электрон в атоме водорода с первой орбиты переходит на орбиту, радиус которой в девять раз больше. Какую энергию Е должен поглотить атом? Решение. Радиусы разрешенных орбит r n = r 1 n 2 , следовательно, электрон переходит на третью боровскую орбиту. Атом при этом должен поглотить энергию Е = Е 3 – E 1 = Е 1 (1/9 – 1) = (8/9) Е ≈ 12,1 эВ
Задача 5. Определите максимальную и минимальную длину волны, излучаемой атомом, в серии Бальмера . Решение.
Задача 6. Определите максимальный номер орбиты, с которой может перейти электрон в атоме водорода, чтобы излучение было в видимой части спектра. Решение.
Задача 7. На рисунке представлена схема энергетических уровней атомов хрома в кристалле рубидия. Определите: 1) какой длины волны должно быть излучение для так называемой «накачки», 2) какова длина волны, излучаемой рубиновым лазером? Решение.
Задача 8. На рисунке показана схема установки Д.Франка и Г.Герца. Стеклянный сосуд заполнен парами ртути. Источник подключен между подогреваемым катодом и сеткой через потенциометр, регулирующий подаваемое напряжение. Между сеткой и анодом подключена небольшая ЭДС , создающая задерживающее поле. Амперметр показывает силу тока в анодной цепи. На рисунке 2 показана зависимость силы тока от напряжения между катодом и сеткой. Объясните эту зависимость, исходя из положения, что внутренняя энергия атома может принимать только дискретные значения. Решение.
Строение атома. Опыты Резерфорда ЕГЭ1. В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (Е 1 = – 13,6 эВ) поглощает фотон и ионизуется. Электрон, вылетевший из атома в результате ионизации, движется вдали от атома со скоростью 1000 км/с. Чему равна частота поглощенного фотона. Энергию теплового движения не учитывайте. Решение. Энергия фотона идет на ионизацию атома и сообщении вылетевшему электрону энергии. Энергия ионизации атома равна энергии на первом энергетическом уровне. Е ион = 0 – Е 1 Энергия электрона сохраняется и равна кинетической энергии вдали от ядра атома.
ЕГЭ2 . Покоящийся атом водорода в основном состоянии ( Е 1 = – 13,6 эВ) поглощает в вакууме фотон с длиной волны 80 нм. С какой скоростью движется от ядра электрон, вылетевший из атома в результате ионизации? Кинетическую энергию образовавшегося иона не учитывайте. Решение. Энергия фотона идет на ионизацию атома водорода и на сообщение вылетевшему электрону кинетической энергии. Из этого выражения получим
ЕГЭ3. Значение энергии электрона в атоме водорода задается формулой При переходе из состояния с энергией Е 2 в состояние с энергией Е 1 испускается фотон. Попав на поверхность фотокатода он выбивает электрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала фотокатода 300 нм. Чему равна максимальная возможная скорость фотоэлектрона. Решение. Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта
Ядерная физика, явление радиоактивности, деление и синтез ядер Состав ядра Протоны и нейтроны Нуклоны Масса протона m p = 1,673 10 -27 кг = 1,007276 а.е.м ., заряд протона равен по величине заряду электрона q p = +1,6 10 -19 Кл. Масса нейтрона m n = 1,675 10 -27 кг = 1,008665 а.е.м . Нейтрон – электрически нейтральная частица. 1 атомная единица массы равна 1/12 массы атома углерода. 1 а.е.м . = 1,6606 10 -27 кг = 931,5 МэВ/с 2 , 1 а.е.м . = 931,5 МэВ/с 2
ЕГЭ часть 1 §78 Состав ядра 1. Сколько протонов и нейтронов содержит ядро ? 2. Сколько электронов содержит электронная оболочка в нейтральном атоме фосфора ? 3. Какая схема соответствует нейтральному атому ? §80,81 Энергия связи атомных ядер Вычислите энергию связи. Масса атома лития 6,015123 а.е.м . Энергия связи ядра лития E с в = m c 2 = [3 m p + 3 m n – m я ] c 2 . E с в = [3( m p + m n ) – m а ] c 2 = [3( m p + m n ) – m а ]∙931,5 МэВ. E с в = [3(1,007276+1,008665) – 6,015123 ] ∙931,5 МэВ ≈30,5 МэВ .
Ядерные силы Ядерные силы – короткодействующие, радиус действия – 10 -15 – 10 -14 м. Общее число нуклонов в ядре равно числу целых единиц атомной массы элемента и называется массовым числом А . Радиус ядра: r я = 1,3 10 -15 А 1/3 м, Число протонов в ядре – Z и называется зарядовым числом . Число нейтронов в ядре равно N = A – Z Ядра одного и того же химического элемента, содержащие одинаковое число протонов, но разное число нейтронов, называются изотопами. Например, водород имеет три изотопа: .
Дефект масс и энергия связи m = Zm p + ( A – Z ) m n – m я Е с в = m c 2 = [ Zm p + ( A – Z ) m n – m я ] c 2 Е с в = c 2 {[ Zm p + ( A – Z ) m n – m я ] – m a } Удельная энергия связи – это полная энергия связи ядра, деленная на число нуклонов в ядре А . Удельная энергия связи для ядра гелия m = 4,002603 m = Zm p + ( A – Z ) m n – m я m = 2 1,007825 + 2 1,008665 – 4,002603 = 0,030377 а.е.м . Энергия связи равна Е св = mc 2 = 0,030377 931,5 МэВ = 28,3 МэВ Удельная энергия связи в ядре He Е св.уд = Е св /А = 28,3/4 = 7,1 МэВ
График зависимости удельной энергии связи от массового числа
Явление радиоактивности Естественная радиоактивность Явление радиоактивности – открыто в 1896 году А. Беккерелем. Пьер и Мария Кюри выделили из солей урана два химических элемента, которые также давали сильное излучение – полоний и радий. Источник радиоактивного излучения – нестабильное ядро атома. Три вида радиоактивного излучения: -, -, -излучение. При всех ядерных превращениях сохраняются массовые и зарядовые числа, выполняются все известные законы сохранения : энергии, импульса, момента импульса, заряда, а также закон сохранения нуклонов.
-распад Пример – превращение радия в радон: -распад Пример -распада – распад ядра углерода: Может сопровождаться -излучением. -лучи – электромагнитные волны, длины которых от 10 -13 до 10 -10 м. Излучение возбужденных ядер.
Схема установки для наблюдения радиоактивного излучения (распада) Правила смещения
Искусственная радиоактивность В 1932 году – Ирен и Фредериком Жолио-Кюри . Закон радиоактивного распада N = N 0 2 - t / T N = N 0 e - t Период полураспада – промежуток времени, за который распадется половина имеющихся радиоактивных ядер. Радон – T 3,8 суток, радий – 1600 лет, уран – 5730 лет.
§ 82-85 Радиоактивность Примеры решения задач – 5 Задачи для самостоятельного решения – 4 ЕГЭ часть 2 Препарат активностью 1,7∙10 11 частиц в секунду помещен в медный контейнер массой 0,5 кг. На сколько градусов (К) повысилась температура контейнера за 1 час, если известно, что данное радиоактивное вещество испускает α – частицы энергией 5,3 МэВ? Считайте, что энергия всех частиц переходит во внутреннюю энергию контейнера. Теплоемкостью препарата и теплообменом с окружающей средой можно пренебречь. Удельная теплоемкость меди 380 Дж/(кг∙К). Решение. Активность радиоактивного вещества определяется скоростью распада, то есть числом распадов в секунду. За 1 час излучается N частиц, имеющих энергию E 0 . E = А t E 0 . Эта энергия по условию задачи идет на нагрев контейнера E = Q , cm Δ T = А t E 0 .
Ядерные реакции 1. Реакции деления Деление ядер урана – 1938 год – О. Ган и Ф. Штрассман . Объяснение дано О. Фришем и Л. Майтнер. Ядро урана, поглотившее нейтрон, становится неустойчивым и распадается на два осколка, так называемые осколки деления. Удельная энергия связи ядра урана – 7,6 Мэв /нуклон Массы осколков меньше массы распавшегося ядра на 8,5 – 7,6 Мэв /нуклон. В процессе деления участвуют 236 нуклонов ядра урана, то энергия, выделяющаяся при делении только одного ядра, ~ 200 МэВ. Цепная реакция деления
Капельная модель ядра и распада , Природный уран содержит 92,27% изотопа 238 U 0,72% 235 - U , 0,01% 234 - U
Управляемая реакция деления – реактор Первый ядерный реактор создан в 1942 году под руководством Э.Ферми в Чикаго. Реактор на быстрых нейтронах
2) Реакция термоядерного синтеза (2015 г.)
§87-91 Ядерные реакции Примеры решения задач – 3 Задачи для самостоятельного решения – 3 ЕГЭ часть 2 – 4 1. Какая энергия выделяется при ядерной реакции Энергия покоя лития 6533,8 МэВ, водорода – 938,3 МэВ, гелия 3728,4 МэВ. Решение. Энергия лития 6533,8 МэВ + Энергия водорода – 938,3 МэВ ________________________________________ Сумма 7472.1 МэВ Энергия гелия 2∙ 3728,4 МэВ = 7456.8 МэВ Δ Е = 7472.1 МэВ – 7456.8 МэВ = 15,3 МэВ = 2,45 пкДж
2. Излучение Солнца обусловлено энергией, выделяющейся при термоядерной реакции превращения ядра водорода в гелий . При этом образование одного ядра гелия сопровождается выделением энергии 4,4∙10 -12 Дж. Запишите ядерную реакция образования гелия. Чему равна масса гелия, возникающего в Солнце ежесекундно, если мощность излучения Солнца составляет 4∙10 -26 Вт? Масса ядра гелия 4∙10 -27 кг. Ответ выразите в млн. тонн, округлив до десятков. Решение. Число образовавшихся ядер гелия за одну секунду равно Масса гелия
Примеры решения задач Задача 1. Определите число нуклонов А и порядковый номер Z , образующихся при двух - и двух -превращениях урана . Решение. В результате двух -распадов В результате двух -распадов Итак, число нуклонов в ионии А = 224, число протонов Z = 90, число нейтронов 134.
Задача 2. Определите, в ядро атома какого элемента превращается элемент полоний при испускании -частицы. Решение. А = 218 – 4 = 214 Z = 84 – 2 = 82
Задача 3. Определите энергию связи и удельную энергию связи в ядре атома ртути . Масса покоя ядра 200,028 а.е.м . Решение. Число протонов Z = 80, число нейтронов – N = 200 – 80 = 120 Дефект масс : m = 80 1,007276 + 120 1,008665 – 200,028 = 1,594 а.е.м . 1 а.е.м . = 931,5 МэВ/с 2 Е св . ≈1485 МэВ Удельная энергия связи Е св.уд = Δ Е св / А ≈ 7,43 Мэв /нуклон
Задача 4. ЕГЭ. Определите энергию, выделяющуюся при ядерной реакции . Удельная энергия связи у ядра атома изотопа лития 5,6 Мэв /нуклон, у гелия 7,075 Мэв /нуклон. Решение. Выделенная энергия разности энергий связи Li и He . Второй способ Масса вступивших в реакцию ядер: m 1 = 7,01601 а.е.м . + 1,00783 а.е.м.= 8,02384 а.е.м . Масса образовавшихся двух ядер гелия: m 2 = 2 ∙ 4,00260 = 8,00560 а.е.м . Разность масс Δ m = m 1 – m 2 = 0,01864 а.е.м . Выделенная энергия равна Δ Е = 0,01864 ∙ 931,5 МэВ = 17,4 МэВ.
Задача 5. Определите в какой момент времени число нераспавшихся ядер изотопа станет равным N = 10 11 , если в начальный момент число ядер N 0 = 10 22 ? Период полураспада равен 5730 лет. Решение.
Зад ача 6. При делении одного ядра изотопа урана 235 освобождается Е выд = 200 МэВ энергии. Определите количество энергии, выделяющееся при делении m = 20 кг урана. Решение.
Биологические действия радиоактивных частиц Мощность излучения источника определяется числом распадов в секунду. Единица активности – кюри (Ки) определяется 1 Ки = 3,7·10 10 расп /с. 1 Р – доза рентгеновского излучения (или -излучения), при которой одним кг воздуха поглощается энергия, равная 8,78·10 –3 Дж. Единица поглощенной дозы D в СИ является Грей (Гр). 1 Гр = 1 Дж/кг. Биологическая эффективность воздействия поглощенной дозы характеризуется эквивалентной дозой (ЭД), определяемой произведением D на коэффициент качества, зависящий от типа излучения и от вещества, в которое это излучение проникает. Единица ЭД – зиверт (Зв). Предельно допустимая средняя ЭД равна 350 мЗв . Среднее значение ЭД поглощенного излучения за счет естественного составляет 0,2 мЗв . Внесистемная единица ЭД – Бэр. 1 Зв = 100 Бэр. При облучении биологической ткани 1 Бэр = 1 рентген.
Спасибо за внимание!
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Важнейшим компонентом земной атмосферы является водяной пар. Его присутствие в ближайших к ее поверхности слоях обусловлено испарением воды с поверхностей океанов, морей, водоемов, влажной почвы и растений. особенно Наличие водяных паров в воздухе является необходимым условием существования жизни на Земле.
Общая масса водяного пара в атмосфере Земли составляет около 1,24 • 10 16 кг (если бы весь этот пар сконденсировался, то образовался бы «слой осажденной воды» толщиной 2,4 см). Каждые сутки с поверхности Земли испаряется 7000 км 3 воды. Этим количеством воды можно заполнить бассейн размером 80 х 90 х 1 км.
Вылетевшие из воды молекулы сталкиваются в воздухе с другими молекулами и, изменив направление своей скорости, через некоторое время могут снова вернуться в нее. На границе воды с воздухом происходит не только испарение, но и обратный ему процесс — конденсация .
Пусть N 1 — число молекул, вылетающих из жидкости за данное время, a N 2 — число молекул, возвращающихся в нее за то же время. Если N 1 > N 2 , то испарение будет преобладать над конденсацией и уровень жидкости будет понижаться.
Если же N 1 = N 2 , то процессы испарения и конденсации как бы компенсируют друг друга и система «жидкость — пар» оказывается в состоянии динамического равновесия, при котором количества жидкости и пара над ней остаются неизменными
После того как в данном объеме при данной температуре водяной пар становится насыщенным, его количество перестает возрастать, чем и объясняется название «насыщенный». Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным паром. t , 0 С 0 20 40 60 80 100 ρ , г/м 3 4,8 17,3 52,0 133 293 598 p , Па 613 2333 7330 19900 47343 101325 Значение плотности и давления, при которых водяной пар становится насыщенным, зависят от температуры. Плотность водяного пара при температуре 20 0 С равна 16г/см 3 . какой это пар? Какой должна быть плотность водяного пара, чтобы он был насыщенным при температуре 60 0 С? t , 0 С 0 20 40 60 80 100 ρ , г/м 3 4,8 17,3 52,0 133 293 598 p , Па 613 2333 7330 19900 47343 101325
Водяной пар в воздухе, несмотря на огромные поверхности рек, озер, океанов, не является насыщенным, атмосфера - открытый сосуд. Движение воздушных масс приводит к тому, что в одних местах в данный момент испарение воды преобладает над конденсацией, а в других - наоборот.
«Отчего паук иногда делает частую паутину и сидит в самой середине гнезда, а иногда выходит из гнезда и выводит новую паутину?
Паук делает паутину по погоде, какая есть и какая будет. Глядя на паутину, можно узнать, какая будет погода; если паук сидит, забившись в середине паутины, и не выходит, - это к дождю. Если он выходит из гнезда и делает новые паутины, то это к погоде. Чувства у паука так тонки, что когда в воздухе начнет только собираться сырость, а мы этой сырости не слышим, и для нас погода еще ясная, - для паука уже идет дождь....» Л.Н. Толстой. Что значит сырость? Влажность. Влажность - это мера, характеризующая содержание водяных паров в воздухе.
Для количественной оценки содержания водяного пара в воздухе вводят понятия абсолютной и относительной влажности воздуха. Абсолютной влажностью воздуха называется масса водяного пара (в граммах), содержащегося в 1м 3 воздуха. Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов и водяного пара. Давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали, называют парциальным давлением (или упругостью) водяного пара
Абсолютная влажность и парциальное давление водяного пара связаны уравнением Измерения показывают, что абсолютная влажность воздуха обычно мало отличается от парциального давления водяного пара (при тех же условиях).
Вблизи земной поверхности концентрация водяного пара колеблется от 3% в тропиках до 0,00002% в Антарктиде.
Если известна только абсолютная влажность воздуха, то нельзя определить, насколько он будет сырым или, наоборот, сухим. Интенсивность испарения воды с поверхности водоемов, растений или тела человека зависит от того, насколько водяной пар далек от насыщения. Если до насыщения еще далеко, то испарение будет заметно преобладать над конденсацией, а если находящийся в воздухе водяной пар уже близок к состоянию насыщения, то интенсивность испарения существенно меньше. Величиной, показывающей, насколько водяной пар при данной температуре далек от насыщения, является относительная влажность воздуха.
Относительной влажностью воздуха называется отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара при той же температуре. Относительную влажность воздуха обычно выражают в процентах. Поэтому в виде формулы ее определение записывают следующим образом: Через p o ( t ) здесь обозначено давление насыщенного водяного пара при данной температуре t . Оно не зависит от объема пара и для данной температуры имеет постоянное значение. При решении задач величину p o ( t ) обычно берут из таблицы, в которой приведены значения давления насыщенного пара при различных температурах. Через p ( t ) в формуле обозначено парциальное давление водяного пара при той же температуре t . Никаких таблиц для него не существует. Найти же его можно либо через абсолютную влажность, либо путем измерения точки росы. По известной точке росы можно найти парциальное давление водяного пара (по таблице), т.к. оно равно давлению насыщающего пара при точке росы.
Точкой росы ( t р) называют температуру, до которой нужно, не меняя давления, охладить водяной пар в воздухе, чтобы он стал насыщенным. При дальнейшем понижении температуры конденсация начнет преобладать над испарением, в результате чего образуются капельки росы, может появиться туман, влага на окнах и т. д
Для измерения точки росы применяют специальный прибор, называемый конденсационным гигрометром. Основной его частью является сосуд, передней стенкой которого служит металлическое зеркальце. Внутрь этого сосуда наливают эфир, а сверху вставляют термометр. При продувании через него воздуха эфир испаряется и охлаждает стенки сосуда. Измеряя температуру, при которой зеркальце покрывается капельками воды (конденсирующейся из окружающего воздуха), определяют точку росы t p .
Относительную влажность воздуха можно определить и не измеряя точку росы. Для этого на практике используют другой прибор - волосяной гигрометр Его действие основано на свойстве человеческого волоса удлиняться при увеличении влажности. Волос (1) наматывается на ролик (3) и растягивается грузом (4). Если влажность возрастает, волос удлиняется и ролик вместе с прикреплённой к ней стрелкой поворачивается. Показания снимаются по шкале.
Относительную влажность можно узнать используя прибор – психрометр. Он состоит из двух термометров — сухого и смоченного водой. Сухой термометр показывает температуру воздуха, а смоченный, резервуар которого обвязан батистом, опущенным в воду,— более низкую температуру, обусловленную интенсивностью испарения с влажного батиста. Чем суше воздух, влажность которого измеряется, тем ниже показания смоченного термометра. И наоборот, чем больше относительная влажность воздуха, тем менее интенсивно идет испарение и тем более высокую температуру показывает этот термометр.
Относительная влажность воздуха определяется по показаниям сухого и смоченного термометров с помощью специальной психрометрической таблицы Показания сухого термометра в психрометре 20 0 С, влажного 18 0 С. Определите относительную влажность воздуха.
Психрометры можно увидеть на стенах музеев и некоторых других учреждений. Поддержание определенной влажности воздуха необходимо не только при хранении произведений искусства и книг, но и во многих отраслях современной техники, например, в процессах сушки изделий, при хранении готовых изделий, в металлургии, различных технологических процессах, в ткацком, кондитерском и других производствах. Существенное влияние оказывает влажность на урожай с/х культур, на урожайность животноводства. Избыточная влажность вредна для ряда производственных процессов, для хранения продуктов и материалов. Без знания влажности воздуха невозможно сделать прогноз погодных условий, столь необходимый для сельского хозяйства, транспорта и ряда других отраслей народного хозяйств. Следовательно, измерение и регулирование влажности имеет большое практическое значение.
При температуре 20-25 °С наиболее благоприятным для жизни человека считается воздух с относительной влажностью от 40% до 60%. Когда окружающая среда имеет температуру более высокую, чем температура тела человека, то происходит усиленное потоотделение. Обильное выделение пота ведет к охлаждению организма. Однако такое потоотделение является значительной нагрузкой для человека. В современных зданиях производится кондиционирование воздуха — создание и поддержание в закрытых помещениях воздушной среды наиболее благоприятной для самочувствия людей.
Относительная влажность ниже 40% при нормальной температуре воздуха также вредна, так как приводит к усиленной потере влаги организмом, что ведет к его обезвоживанию. Особенно низкая влажность воздуха в помещениях в зимнее время; она составляет 10-20%. Это даже меньше, чем в пустыне Сахара! Там относительная влажность воздуха составляет 25%.
При низкой влажности воздуха происходит быстрое испарение влаги с поверхности и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что может привести к ухудшению самочувствия
При низкой влажности воздуха во внешней среде дольше сохраняются патогенные микроорганизмы, а на поверхности предметов скапливается больше статического заряда. Поэтому в зимнее время в жилых помещениях производят увлажнение с помощью пористых увлажнителей. Хорошими увлажнителями являются растения.
Степень влажности воздуха имеет большое влияние на многие процессы, протекающие на Земле, например на развитие флоры и фауны.
Если относительная влажность высока, то мы говорим, что воздух влажный и удушливый. Высокая влажность воздуха действует угнетающее, поскольку испарение происходит очень медленно. Концентрация паров воды в воздухе в этом случае высока, вследствие чего молекулы из воздуха вращаются в жидкость почти так же быстро- как и испаряются. Если пот с тела испаряется медленно, то тело охлаждается очень слабо и мы чувствуем себя не совсем комфортно. При относительной влажности 100% испарение вообще не может происходить — при таких условиях мокрая одежда или влажная кожа никогда не высохнут.
Наличие в земной атмосфере водяного пара препятствует быстрому остыванию Земли. Земля излучает в окружающее пространство инфракрасное (тепловое) излучение. Однако водяной пар, достаточно хорошо пропускающий видимым свет поглощает инфракрасное излучение и тем самым нагревает окружающий воздух. Если бы этого не происходило, то средняя температура поверхности Земли оказалась бы значительно ниже 0 °С, в m о время как сейчас она составляет 15 °С.
Занимательная информация: Сотрудники Института катализа Сибирского отделения РАН получили селективный сорбент, который способен по ночам, в период повышенной влажности воздуха, вбирать в себя воду, а потом выделять ее. В лабораторных условиях 11 кг сорбента «высасывают» из атмосферы 400 мл воды в сутки. А 11 т сорбента хватит, чтобы обеспечить питьевой водой небольшой поселок Будем надеяться: где-нибудь в Казахстане, в Средней Азии, на побережье Крыма и Краснодарского края появятся новые водосборные установки. Ученые полагают, что даже в морское путешествие морякам лучше брать с собой запас сорбента, а не заполнять емкости пресной водой.
Вариант 1 1. Определите абсолютную и относительную влажность воздуха при t =15°С, если точка росы равна 10 °С, давление насыщенного водяного пара при t =10 °С равно 1,23 кПа, при t = 15 °С давление равно 1,71 кПа. А)1710 Па, 72%.Б)1230 Па, 72%. В)1710 Па, 50%. 2. Относительная влажность воздуха равна 100%. Какое соотношение выполняется для показаний сухого термометра Тс и влажного Тв? А)Тс>Тв. Б) Тв>Тс. В) Тс= Тв. 3. При равных температурах относительная влажность в сосудах равна: φ 1 =30%, φ 2 = 60%. В каком из сосудов больше абсолютная влажность? А) В сосуде, где φ 2 = 60%. В) В сосуде, где φ 1 =30%. В) Абсолютные влажности равны. 4. Плотность водяных паров воздуха вечером при t =16°С составляла 9,4 г/м 3 . Выпадет ли роса, если ночью температура понизилась до 8 °С? (Плотность насыщенного пара при 8 °С равна 8,3 г/м 3 .) А) Выпадет роса. Б) Не выпадет роса. В) Согласно условию задачи нельзя дать точный ответ. 5. Почему в теплый сухой день наше самочувствие лучше, чем в теплый сырой день? А)В связи с пониженной абсолютной влажностью. Б) В связи с повышенной относительной влажностью. В) В связи с пониженной относительной влажностью. Вариант 2 1. Определите абсолютную и относительную влажности воздуха при t = 20 °С, если парциальное давление пара при этой температуре равно 1167 Па, а давление насыщенного пара равно 2333 Па. А) Абсолютная влажность воздуха равна 2333 Па, относительная — приблизительно 50%. Б) Абсолютная влажность воздуха приблизительно равна 50%, относительная равна 1167 Па. В) Абсолютная влажность воздуха равна 1167 Па, относительная — 50%. 2. Относительная влажность воздуха равна 50%. Какое соотношение выполняется для показаний сухого Тс и влажного Тв термометров? А) Тс= Тв. Б) Тс>Тв. В) Тв>Тс 3. Плотность водяных паров в воздухе вечером при t = 10°С составляла 7 г/м 3 . Выпадет ли роса, если ночью температура понизилась до 8 °С? ( Плотность насыщенного пара при 8 °С равна 8,3 г/м 3 .) А) Выпадет роса. Б) Не выпадет роса. В) Согласно условию задачи дать точный ответ нельзя. 4 Как по внешнему виду отличить в бане трубу с горячей водой от трубы с холодной водой? А.)Труба с холодной водой сухая, с горячей — покрыта влагой. Б) Труба с холодной водой покрыта влагой, с горячей — сухая. В) Обе трубы влажные, поэтому по внешнему виду отличить нельзя. 5. Для здоровья и хорошего самочувствия человека относительная влажность должна быть равна: А) 20—30%. Б) 40—60%. В) 60—80%. Тест.
Вариант 1 1. Определите абсолютную и относительную влажность воздуха при t =15°С, если точка росы равна 10 °С, давление насыщенного водяного пара при t =10 °С равно 1,23 кПа, при t = 15 °С давление равно 1,71 кПа. Б)1230 Па, 72%. 2. Относительная влажность воздуха равна 100%. Какое соотношение выполняется для показаний сухого термометра Тс и влажного Тв? В) Тс= Тв. 3. При равных температурах относительная влажность в сосудах равна: φ 1 =30%, φ 2 = 60%. В каком из сосудов больше абсолютная влажность? А) В сосуде, где φ 1 = 60%. 4. Плотность водяных паров воздуха вечером при ^=16°С составляла 9,4 г/м 3 . Выпадет ли роса, если ночью температура понизилась до 8 °С? (Плотность насыщенного пара при 8 °С равна 8,3 г/м 3 .) А) Выпадет роса. 5. Почему в теплый сухой день наше самочувствие лучше, чем в теплый сырой день? В) В связи с пониженной относительной влажностью. Вариант 2 1. Определите абсолютную и относительную влажности воздуха при t = 20 °С, если парциальное давление пара при этой температуре равно 1167 Па, а давление насыщенного пара равно 2333 Па. В) Абсолютная влажность воздуха равна 1167 Па, относительная — 50%. 2. Относительная влажность воздуха равна 50%. Какое соотношение выполняется для показаний сухого Тс и влажного Тв термометров? В) Тв>Тс 3. Плотность водяных паров в воздухе вечером при t = 10°С составляла 7 г/м 3 . Выпадет ли роса, если ночью температура понизилась до 8 °С? (Плотность насыщенного пара при 8 °С равна 8,3 г/м 3 .) Б) Не выпадет роса. 4 Как по внешнему виду отличить в бане трубу с горячей водой от трубы с холодной водой? Б) Труба с холодной водой покрыта влагой, с горячей — сухая. 5. Для здоровья и хорошего самочувствия человека относительная влажность должна быть равна: Б) 40—60%. Проверь себя.
Сколько водяного пара содержится в атмосфере Земли? Какой пар называют насыщенным? .- Что такое абсолютная влажность? Какую величину называют относительной влажностью? Что такое точка росы? Почему она так называется? - Чему равна относительная влажность воздуха при температуре, равной точке росы? Как изменяется относительная влажность воздуха с уменьшением температуры при неизменной плотности водяного пара в атмосфере? Какие приборы позволяют определить относительную влажность воздуха? Какая влажность воздуха наиболее благоприятна для человека?
Ресурсы С.В.Громов «Физика 11» Мсква Просвещение 2005г Д.Лупов Опорные конспекты 10 класс А.Р. Акжигитов Поурочные планы физика 11 класс Волгоград 2003г А.Е. Гуревич Физика 7 класс Москва Дрофа 1997г. Platinum DVD-SOFT ADOBE CREATIVE SUITE 2 PREMIUM коллекция 5 тысяч клипов 2002г
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Проверь себя план о физической величине кинетическая энергия потенциальная энергия Полная механическая энергия обозначение Е к Е п Е чем обусловлена энергия энергия движения тел энергия взаимодействия тел энергия движения и взаимодействия тел формула единица измерения Дж Дж Дж Формулировка закона сохранения энергии Полная механическая энергия тела, на которое не действуют силы трения и сопротивления, в процессе его движения остаётся неизменной. Математическая запись закона
Какое превращение энергии происходит… при падении воды в водопаде? при бросании мяча вертикально вверх? при падении мяча вертикально вниз? Варианты ответов: Потенциальная энергия превращается в кинетическую. Кинетическая энергия превращается в потенциальную.
Тест Вариант 1 При бросании шара вертикально вверх… I. его кинетическая энергия… II. его потенциальная энергия… 1. увеличивается; 2. уменьшается; 3. остаётся неизменной. В верхней точке пути шара… III . его кинетическая энергия.. IV . его потенциальная энергия… 1. имеет наибольшее значение; 2. имеет наименьшее значение; 3. равна нулю; 4. остаётся неизменной. Вариант 2 При падении шара вертикально вниз… I. его кинетическая энергия… II. его потенциальная энергия… 1. увеличивается; 2. уменьшается; 3. остаётся неизменной. При ударе шара о Землю… III . его кинетическая энергия.. IV . его потенциальная энергия… 1. имеет наибольшее значение; 2. имеет наименьшее значение; 3. равна нулю; 4. остаётся неизменной.
1.Найти полную механическую энергию тела массой 100г, которое на высоте 4м имело скорость 36 км/ч . 2. Мяч бросают с земли вертикально вверх со скоростью 10 м / с. На какой высоте этот мяч будет иметь скорость, равную 6 м / с ? 3. Мяч скатывается с холмика высотой 3 м так,. Какова его скорость у подножья холма? 4. Пуля массой 6г, летящая со скоростью 600м/с пробила доску толщиной 10см. После этого скорость уменьшилась до 400м/с. Найти силу сопротивления доски Приступим к решению задач
Реши самостоятельно: (любую задачу) 1. Тело, массой 3кг обладает потенциальной энергией 60Дж. Определите высоту, на которую поднято тело над землей . 2. Тело, движущееся со скоростью 4 м/с, имеет кинетическую энергию 16Дж. Найти массу этого тела. 3. Определите полную механическую энергию тела массой 2кг, которое на высоте 2м имело скорость 36км/ч. 4 . При стрельбе вверх стрела массой 50 г в момент начала движения имела полную механическую энергию 30 Дж. Какой высоты достигнет стрела ? 5. С какой высоты упало яблоко, если оно ударилось о землю со скоростью 6 м/с ? 6. Мяч бросают вертикально вниз со скорость 10 м/с. На какую высоту отскочит этот мяч после удара о пол, если высота, с которой бросили мяч, была равна 1 м? Потерями энергии при ударе мяча о пол пренебречь.
Заполните таблицу план о физической величине кинетическая энергия потенциальная энергия Полная механическая энергия обозначение чем обусловлена энергия формула единица измерения Формулировка Закона сохранения энергии Математическая запись закона
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Цели урока 1.Образовательная:создать условия для понимания удельной теплоты плавления как физической величины. 2. Воспитательная: привить навыки культуры чтения графиков плавления и отвердевания. 3.Развивающая:способствовать применению полученных знаний при решении задач.
Что же отличает одно состояние вещества от другого? Каковы особенности молекулярного строения газов, жидкостей и твердых тел?
Что происходит с молекулами вещества в разных агрегатных состояниях? какое расстояние между молекулами? каково взаимное расположение молекул? газ жидкость твердое тело
Не одна вода в природе: Оглянись кругом. Про другие вещества Вы поверите с трудом : твердый кислород, газообразная ртуть. жидкий алмаз, Мы привыкли, что вода бывает разной: твердой, жидкой и газообразной
Кислород бывает твердым Жидким тоже может быть Но, на практике, поверьте, Это нам не получить. При обычной температуре кислород бывает газообразным. При -193 0 С кислород становится жидким. При -219 0 С кислород превращается в твердое тело.
Сталь тверда, но при нагреве Станет жидкой, как вода. Даже пар стальной над нею Наблюдается тогда. При обычных условиях сталь – твердое вещество При температуре 1535 0 С сталь становится жидкой
ЖИДКОСТЬ Твердое тело ГАЗ кристаллизация плавление парообразование конденсация сублимация десублимация Существует шесть процессов, которые определяют варианты перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое.
При плавлении энергия телами поглощается Q
Кристаллизация Замерзание воды Энергия выделяется Q
Испарение (пар над водопадом) и к онденсация (образование облаков )
Сублимация (испарение льда с мокрого белья) и десублимация (узоры на окнах)
Твердое тело U U Q Жидкость Что бы твердое тело превратилось в жидкость нужна энергия На что расходуется эта энергия?
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/405e0e67-81a8-480d-bae2-09c60078a304/16.swf
Энергия идет на разрушение кристаллической решетки, на разрыв связи между молекулами
Переход вещества из твердого в жидкое называют плавлением Температура, при которой вещество плавится, называют температурой плавления вещества. Переход вещества из жидкого состояния в твердое называют отвердеванием или кристаллизацией. Температура, при которой вещество отвердевает (кристаллизируется), называют температурой отвердевания или кристаллизации. Вещества отвердевают при той же температуре, при которой плавится.
График плавления и отвердевания AB – нагревание льда BC – плавление льда CD – нагревание воды DE – охлаждение воды EF – отвердевание воды FK – охлаждение льда
“ Читаем график” Охарактеризуйте первоначальное состояние вещества Какие превращения происходят с веществом? Какие участки графика соответствуют росту температуры вещества? уменьшению ? Какой участок графика соответствует росту внутренней энергии вещества? уменьшению ? 1 2 3 4
“ Читаем график” В какой момент времени начался процесс плавления вещества? Сколько длилось: нагревание твердого тела; плавление вещества; остывание жидкости? В какой момент времени вещество кристаллизовалось? Чему равна температура плавления вещества? кристаллизации?
Удельная теплота плавления 8 класс Разработала и внедрила презентацию Мирзаянова Надежда Борисовна Учитель физики и информатики Г. Очёр Пермского края МБОУ «ОСОШ №3»
Удельная теплота плавления - физическая величина, показывающая какое количество теплоты необходимо для превращения 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, в жидкость той же температуры. (лямбда) – удельная теплота плавления - единица измерения
- количество теплоты, необходимое для плавления вещества - количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации вещества.
плавление нагревание отвердевание охлаждение Поглощение Q Выделение Q
Сколько энергии нужно затратить, чтобы расплавить 5 кг льда при температуре 0 °С? Свинец находится при температуре 27 °С. Сколько энергии понадобится для того, чтобы перевести его в жидкое состояние? Масса свинца 10 кг. Какое количество теплоты необходимо для плавления 2 кг свинца? Начальная температура свинца 327 ° С . Какое количество теплоты выделится при превращении 4 л воды в лед? Начальная температура воды 20°С. Для нагревания воды в баке нужно затратить 4,2 · 10 7 Дж энергии. Сколько для этой цели нужно сжечь: а) древесного угля; б) природного газа; в) керосина? Какое количество теплоты нужно затратить, чтобы превратить 2 кг льда, взятого при температуре 0 °С, в воду температурой 40°С? Какое количество теплоты потребуется для расплавления:а) бруска олова массой 2 кг, температура которого 12 °С;б) кусочка льда массой 50 г, имеющего температуру -10 °С? Для плавления куска парафина массой 400 г, взятого при температуре плавления, потребовалось 60 кДж тепла. Определите удельную теплоту плавления парафина.
Домашнее задание Читать §13-15 Выучить определения Выполнить упражнение 8.
Спасибо за внимание
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Фотоэффект Фотоэффектом называется явление выбивания электронов из вещества под действием света.
Первый закон фотоэффекта Количество фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны. ν 1 = ν 2
Второй закон фотоэффекта: Кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света не зависит от интенсивности падающего света.
Третий закон фотоэффекта Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. существует наименьшая частота min , ниже которой фотоэффект не возможен .
Уравнение Эйнштейна hν = A + Энергия фотона расходуется на: совершение работы выхода электрона с поверхности металла сообщение электрону кинетической энергии
Типы задач на фотоэффект 1) Качественные задачи на применение законов фотоэффекта; 2) Качественные графические задачи; 3) Расчётные задачи с использованием уравнения Эйнштейна; 4) Комбинированные расчётные задачи.
Решение качественных задач на применение законов фотоэффекта
Задача 1 (базовый уровень) При увеличением интенсивности света, падающего на фотокатод уменьшается максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличивается число фотоэлектронов увеличивается скорость фотоэлектронов увеличивается работа выхода электронов Решение. По I закону фотоэффекта увеличение интенсивности света приводит к увеличению числа фотоэлектронов. Правильный ответ: 2
Задача 2 (базовый уровень) При изучении фотоэффекта увеличили частоту излучения без изменения светового потока. При этом… Увеличилось количество вылетающих из металла электронов Увеличилась скорость вылетающих электронов Увеличилась сила фототока насыщения Увеличилась работа выхода электронов из металла Решение. Согласно II закону фотоэффекта при увеличении частоты света увеличится линейно связанная с частотой кинетическая энергия, соответственно и скорость. Правильный ответ: 2
Задача 3 (базовый уровень) При фотоэффекте с увеличением длины волны падающего света работа выхода фотоэлектронов уменьшается увеличивается не изменяется увеличивается или уменьшается в зависимости от кинетической энергии фотоэлектронов Решение. Согласно II I закону фотоэффекта, каждому веществу соответствует своя красная граница фотоэффекта. Следовательно , при увеличении длины волны , работа выхода не изменяется. Правильный ответ: 3
Задача 4 (повышенный уровень) Металлическую пластину освещали монохроматическим светом с длиной волны λ =500 нм одинаковой интенсивности . Что происходит с частотой падающего света , импульсом фотонов и кинетической энергией вылетающих электронов при освещении этой пластины монохроматическим светом с д линой волны λ =700нм? К каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго и внесите строку ответов выбранные цифры под соответствующими буквами. Физические величины Характер изменений А. частота падающего излучения 1) увеличивается Б. импульс фотонов 2) уменьшается В. к инетическая энергия вылетающих 3) не изменяется электронов Решение задачи на следующем слайде
Задача 4 (решение) А . Частота падающего света уменьшается, т.к. ν = с/ λ Б. Импульс фотонов уменьшается, т.к. p = h/ λ В. Кинетическая энергия вылетающих электронов уменьшается, т.к. Е кин = – А Правильный ответ:
Решение качественных графических задач на применение законов фотоэффекта
Задача 5 (базовый уровень) На рисунке представлен график зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты фотонов, падающих на поверхность катода. Какова работа выхода электрона с поверхности катода? 1 эВ 1,5 эВ 2 эВ 3,5 эВ Решение . По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта hν = A + кин По графику находим, что при частоте равной 0, кин = -1,5 эВ Тогда А= - Е кин =-(-1,5 эВ)=1,5 эВ Правильный ответ: 2
Задача 6 (базовый уровень) Слой оксида кальция облучается светом и испускает электроны. На рисунке показан график изменения максимальной энергии фотоэлектронов в зависимости от частоты падающего света. Какова работа выхода фотоэлектронов из оксида кальция? 1) 0,7 эВ 2) 1,4 эВ 3) 2,1 эВ 4) 2,8 эВ Решение . По графику определим численное значение ν min = 0 ,5 10 15 Гц По формуле для работы выхода А= hν min = 6,62 10 – 3 4 * 0 ,5 10 15 = = 3,31 10 -19 Дж 2,1 эВ Правильный ответ: 3
Задача 7 (базовый уровень) На рисунке представлен график зависимости силы фототока в фотоэлементе от приложенного к нему напряжения. В случае увеличения интенсивности падающего света той же частоты график изменится. На каком из приведенных ниже графиков правильно показано изменение графика? Решение . Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта через задерживающее напряжение : hν = A + eU з так как задерживающее напряжение не меняется , а увеличение интенсивности приводит к увеличению числа электронов , то график будет сдвигаться вверх. Правильный ответ : 2
Решение расчётных задач с использованием уравнения Эйнштейна. Е ф = А вых + Е кин , где Е ф = h ν , А вых = hν = , кин = . Е ф = А вых + e U з , Е кин =е U з
Задача 8(повышенный уровень ) Поток фотонов выбивает из металла фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых 10 эВ. Энергия фотонов в 3 раза больше работы выхода фотоэлектронов. Какова энергия фотонов? Дано: Е кин = 10 эВ Е ф = 3А вых _____________ Е ф -? Решение: Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта Е ф = А вых + Е кин Т.к. Е ф = 3А вых , то А вых = , тогда имеем Е ф = + Е кин Решаем уравнение относительно Е ф Е ф = Е кин = 15 эВ Ответ: 15 эВ.
Задача 9(повышенный уровень) Фотокатод освещается монохроматическим светом , энергия которого равна 4эВ. Чему равна работа выхода материала катода, если задерживающее напряжение равно 1,5 В ? Дано: Е ф = 4 эВ=6,4 10 -19 Дж U з = 1,5 В e = 1,6 10 -19 Кл ____________ А вых -? Решение: Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта Е ф = А вых + Е кин . Т.к. Е кин =е U з , то Е ф = А вых + е U з . Выразим работу выхода А вых = Е ф - е U з Вычислим : А вых = 6,4 10 -19 - 1,6 10 -19 *1,5 = 4 10 -19 (Дж) Ответ: 4 10 -19 Дж
Задача 10(повышенный уровень) Металлическую пластину освещают монохроматическим светом с длиной волны λ = 531 нм . Какова максимальная скорость фотоэлектронов, если работа выхода электронов из данного металла А вых = 1,2 эВ. Дано: =531 нм =5,31 10 -7 м А вых =1,2эВ = 1,92 10 -19 Дж m e =9,1 10 -31 кг h = 6,62 10 – 3 4 Дж с с= 3 10 8 м/с ________________ - ? Решение: Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта h ν = A вых + Отсюда выразим скорость . Подставим и получим ответ : 6,3 10 5 м/с
Решение комбинированных расчётных задач с использованием уравнения Эйнштейна.
Задача 11(высокий уровень) Фотоны , имеющие энергию 5 эВ, выбивают электроны с поверхности металла. Работа выхода электронов из металла равна 4,7 эВ. Какой импульс приобретает электрон при вылете с поверхности металла? Дано: h ν = 5 эВ= 8 10 -19 Дж А = 4,7 эВ= =7,52 10 -19 Дж m e =9,1 10 -31 кг _______________ p - ? Решение: Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта h ν = А + Е кин К инетическая энергия фотоэлектронов Следовательно , решая совместно уравнения получим : Вычислим: р= 3 10 -25 кг м/с
Задача 12(высокий уровень ) Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода 4,42 10 –19 Дж), освещается светом с длиной волны 300 нм . Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией 8,3 10 –4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля. Каков максимальный радиус окружности, по которой движутся электроны? Дано: А= 4,42 10 –19 Дж =300 нм = = 3 10 -7 м В= 8,3 10 –4 Тл h = 6,62 10 – 3 4 Дж с с = 3 10 8 м/с m e =9,1 10 -31 кг _________________ R - ? РЕШЕНИЕ: Электрон в магнитном поле движется по окружности с ускорением a= . Вызвано силой Лоренца F=e B и в соответствии со 2-м законом Ньютона ma=F , тогда = . Решая систему уравнений , окончательно получим R= . Ответ: 4,7 10 -3 м
Задача 13(высокий уровень) Металлическая пластина облучается светом частотой 1,6 10 15 Гц. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в однородное э лектрическое поле напряжённостью 130 В/м, причём вектор напряжённости поля Е направлен к пластине перпендикулярно её поверхности. Определите работу выхода электронов из данного металла, если на расстоянии 10 см от пластины максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 15,9 эВ. Дано: ν = 1 , 6 10 15 Гц Е= 130 В/м Ԑ= 15,9 эВ L= 10 см=0,1 м h = 6,62 10 – 3 4 Дж с ______________ А - ? Решение: Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта hν = A (1) . В электрическом поле на электрон действует сила, направленная противоположно вектору напряжённости, поэтому фотоэлектроны будут ускорятся и на расстоянии L их максимальная кинетическая энергия равна Ԑ= + е U (2). Т.к. поле однородно и напряжённость перпендикулярна пластине, то U=EL (3) . Решая систему уравнений (1), (2) и (3), находим hν = A + Ԑ - eEL . Отсюда A= hν - Ԑ + eEL =(6,62 10 – 3 4 1 , 6 10 15 )/ 1,6 10 -19 -15,9 + 130 = 3,7 эВ Ответ: 3,7 эВ
Задача 14(высокий уровень) В вакууме находится два кальциевых электрода, к которым подключён конденсатор ёмкостью 4000 пФ. При длительном освещении катода светом фототок между электродами, возникающий в начале прекращается, а на конденсаторе появляется заряд 5,5 10 –9 Кл. «Красная граница» фотоэффекта для кальция λ max =450 нм . Определите частоту световой волны, освещающий катод. Ёмкостью системы электродов пренебречь. Дано: С=4000 пФ= 4 10 –9 Ф q = 5,5 10 –9 Кл λ max =450 нм =4 ,5 10 –9 м h = 6,62 10 – 3 4 Дж с с= 3 10 8 м/с ________________ ν - ? Решение: У равнение Эйнштейна для фотоэффекта: hν = A Е к . Работа выхода A = . Фототок прекращается, когда Е к = eU , где U – напряжение на конденсаторе. Заряд конденсатора q = CU . В результате получаем: ν = + . Подставив данные, получим 10 15 Гц. Ответ: ν 10 15 Гц
Задача 15(высокий уровень ) Электроны, вылетающие в положительном направлении оси Ох под действием света с катода фотоэлемента, попадают в электрическое и магнитное поля (см. рисунок). Какой должна быть частота падающего света ν , чтобы в момент попадания самых быстрых электронов в область полей действующая на них сила была направлена против оси Оу ? Работа выхода для вещества катода 2,39 эВ, напряжённость электрического поля 3 10 2 В/м, индукция магнитного поля 10 -3 Тл. Оси Ох, Оу и О z взаимно перпендикулярны.
Решение задачи №15 Дано: А= 2,39 эВ= 3,824 10 –19 Дж Е= 3 10 2 В/м В= 10 -3 Тл m e =9,1 10 -31 кг h = 6,62 10 – 3 4 Дж с _______________ ν - ? Решение: Модуль силы, действующей на электрон со стороны электр . п оля Е, не зависит от скорости: F э = е Е (1) , а модуль силы Лоренца прямо пропорционален скорости электрона: F л = е В (2). Чтобы электроны отклонялись в сторону, противоположную оси Оу , должно быть F э > F л или Е > В (3). Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта определяет максимальную скорость фотоэлектрона: hν = A вых + (4). Из (1) – (4) получаем: ν < Ответ: ν < 6, 10 14 Гц
Домашнее задание ФИПИ. Открытый банк заданий ЕГЭ физика: http:// 85.142.162.119/os11/xmodules/qprint/index.php?proj=BA1F39653304A5B041B656915DC36B38 Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов. Интерактивные задачи по физике: http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/fb011676-b857-2653-941d-4dbaef589fa5/45269/?interface=themcol
Спасибо за внимание Используемые источники: ФИПИ . Открытый банк заданий ЕГЭ физика: http:// 85.142.162.119/os11/xmodules/qprint/index.php?proj=BA1F39653304A5B041B656915DC36B38 ЕГЭ. Физика. Типовые экзаменационные варианты. П/р М.Ю. Демидовой. Национальное образование. Москва. 2016 г. В.Г. Ильин, Л.А. Микасон , Л.А. Солдатов. Как сдать ЕГЭ по физике на 100 баллов. Ростов н/Д. Феникс, 2004 г.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
1.время 2.путь 3.скорость 3формула 1формула 2формула Установи соответствие
Применим знания
Выразите скорости тел: 54 км/ч и 36 км/ч в м/с . Поезд идет со скоростью 72 км/ч . Выразите его скорость в м/с . Гоночный автомобиль за 10 мин проезжает путь, равный 109,2 км. Определите его среднюю скорость. 4. Лучшие конькобежцы дистанцию 1500 м пробегают за 1 мин 52,5 с. С какой средней скоростью они проходят эту дистанцию? 5. Лыжник, спускаясь с горы, проходит 50 м за 5 с. Спустившись с горы и продолжая двигаться, он до полной остановки проходит еще 30 м за 15 с. Найдите среднюю скорость лыжника за все время движения.
Изучаем новый материал
Изменение скорости тела происходит в результате действия другого тела.
Если на тело не действуют другие тела, то оно находится в покое, или движется прямолинейно и равномерно относительно Земли. Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел называют инерцией. Инерция — от лат. инерциа — неподвижность, бездеятельность
Галилей : при отсутствии внешних воздействий тело может не только покоиться, но и двигаться прямолинейно и равномерно . Сила, которую приходится прикладывать к телу для поддержания его движения, необходима только для того, чтобы уравновесить другие приложенные к телу силы, например силу трения.
Вопросы В результате чего меняется скорость тела? Приведите примеры. Какой опыт показывает, что изменение скорости тела происходит при уменьшении препятствий? Что называется инерцией? Как движется тело, если на него не действуют другие тела?
Взаимодействие тел.
Тележки действуют друг на друга, т. е. они взаимодействуют. Действие одного тела на другое не может быть односторонним, оба тела действуют друг на друга, т. е. взаимодействуют.
В результате взаимодействия оба тела могут изменить свою скорость.
В результате взаимодействия оба тела могут изменить свою скорость.
При взаимодействии оба тела меняют свою скорость. Человек прыгнул с лодки, значит, он приобрел скорость. Но лодка тоже изменила свою скорость – она отплыла назад. При стрельбе из пушки и пушка, и снаряд приобретают скорости: снаряд летит вперед, пушка откатывается назад.
Про тележку, которая после взаимодействия приобрела меньшую скорость , говорят, что она массивнее другой тележки. У нее больше масса , более инертно .
1 2 1 2 Тележки приобрели одинаковую скорость. Массы тележек одинаковые .
1 2 1 2 Правая тележка после взаимодействия приобрела меньшую скорость . У нее больше масса , более инертна .
Инертность -свойство тел по-разному менять свою скорость при взаимодействии. Следует знать, что любое тело: Земля, человек, книга и т. д. — обладает массой. т-масса тела. За единицу массы в СИ принят килограмм (1 кг). Масса тела — это физическая величина, которая характеризует его инертность.
Килограмм — это масса эталона. Эталон изготовлен из сплава двух металлов: платины и иридия. Международный эталон килограмма хранится в г. Севр е (близ Парижа)
Эталон массы Эталон массы изготовлен из платиново-иридиевого сплава, имеет форму цилиндра высотой примерно 39 мм. С эталона изготовлены копии: в России хранится копия №12, в США – № 20.
А знаете ли вы, что… ... инертность железнодорожных составов столь велика, что время торможения поезда достигает 1–2 минут. За это время поезд, скрежеща тормозами, проедет около 1–2 км!
Запиши закономерность 1). Если при взаимодействии скорости тел меняются одинаково, то массы тел равны. если то 2). Отношение масс = обратному отношению скоростей, если первоначально тела покоились:
Измерение массы Методом взаимодействия или взвешиванием на весах
Мини-тест Как соотносятся массы тележек, если после пережигания нити, удерживающей легкую пружину, они начали двигаться со скоростями, указанными на рисунке? а ) масса первой тележки в 2 раза больше массы второй тележки б) масса первой тележки в 2 раза меньше массы второй тележки в) массы тележек одинаковы 1 2 1 2 Ответ: б
Мини-тест Как соотносятся массы тележек, если после пережигания нити, удерживающей легкую пружину, они начали двигаться со скоростями, указанными на рисунке? а ) масса первой тележки в 2 раза больше массы второй тележки б) масса первой тележки в 2 раза меньше массы второй тележки в) массы тележек одинаковы 1 2 1 2 Ответ: в
Попробуй решить!
Попробуй решить!
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Повторение Правило буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.
Повторение
Повторение Правило правой руки: если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.
Повторение
Повторение Правило левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по току, то отставленный на 90 ° большой палец покажет направление действующей на проводник силы.
Повторение Определите направление силы, действующей на проводник с током со стороны магнитного поля. S N F
Повторение Правило левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по движению положительно заряженной частицы (или против движения отрицательно заряженной), то отставленный на 90 ° большой палец покажет направление действующей на частицу силы.
F
Индукция магнитного поля
Действие магнитного поля на рамку с током
F ~ I F ~ l F зависит от свойств поля 1 – легкая катушка 2 – неподвижная катушка 3 – динамометр
Магнитное поле характеризуется магнитной индукцией В ~ В Индукция магнитного поля измеряется силой, с которой магнитное поле действует на единицу длины проводника, по которому проходит ток в 1 А.
Модуль вектора магнитной индукции В равен отношению модуля силы F , с которой магнитное поле действует на расположенный перпендикулярно магнитным линиям проводник с током, к силе тока I в проводнике и его длине l .
Единица магнитной индукции – 1 Тесла
Линиями магнитной индукции называются линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора магнитной индукции.
Закрепление 1. По какой формуле определяется модуль вектора магнитной индукции однородного магнитного поля? Выберите правильное утверждение. А. B = F ∙ I ∙ l Б. В. F = B ∙ I ∙ l
Закрепление 2. Силовой характеристикой магнитного поля является… Выберите правильное утверждение. А. … магнитный поток. Б. … сила, действующая на проводник с током. В. … вектор магнитной индукции.
Закрепление 3. Единицей измерения магнитной индукции в СИ является… Выберите правильное утверждение. А. … тесла. Б. … джоуль. В. … ампер.
Закрепление 4. Линии магнитной индукции отличаются от линий электростатического поля тем, что они… Выберите правильное утверждение. А. … пересекаются друг с другом. Б. … замкнуты. В. … начинаются на южном полюсе магнита.
Решите задачи: Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с длиной активной части 5 см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А. Проводник расположен перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. На прямой проводник длиной 0,5 м, расположенный перпендикулярно силовым линиям поля с индукцией 0,02 Тл, действует сила 0,15 Н. Найти силу тока, протекающего по проводнику.
Решите задачи: Какая сила действует со стороны однородного магнитного поля с индукцией 30 мТл на находящийся в поле прямолинейный провод длиной 50 см, по которому идет ток 12 А? Провод образует прямой угол с направлением вектора магнитной индукции поля. Магнитное поле индукцией 10 мТл действует на проводник, в котором сила тока равна 50 А, с силой 50 мН. Найдите длину проводника, если линии индукции поля и ток взаимно перпендикулярны.
Домашнее задание: § 47, упр. 37
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
МЕХАНИКА КИНЕМАТИКА - р аздел механики , изучающий математическое описание движения тел без рассмотрения причин движения ( массы, сил и т. д.). Исходные понятия кинематики —пространство и время. ДИНАМИКА - р аздел механики, в котором изучаются причины возникновения механического движения. Динамика оперирует такими понятиями, как масса, сила, импульс, момент импульса, энергия. СТАТИКА - раздел механики, предметом которого являются материальные тела, находящиеся в состоянии покоя при действии на них внешних сил.
Основные законы динамики были сформулированы Ньютоном в 1686 г. в книге «Математические начала натуральной философии». Сформулированные им закона динамики лежат в основе так называемой к лассической механики . Законы Ньютона следует рассматривать как обобщение опытных фактов.
Механика Ньютона оказывается верной для очень широкого круга явлений. С помощью законов Ньютона рассчитывают движение автомобилей и самолетов, искусственных спутников, жидкостей и газов, электронов в электронно-лучевой трубке и т.д.
Самой простой механической системой является изолированное тело , на которое не действуют никакие тела. Так как движение и покой относительны, в различных системах отсчета движение изолированного тела будет разным . В одной системе отсчета тело может находиться в покое или двигаться с постоянной скоростью, в другой системе это же тело может двигаться с ускорением.
Первый закон Ньютона (или закон инерции) из всего многообразия систем отсчета выделяет класс так называемых инерциальных систем . В инерциальной системе отсчета тело движется равномерно и прямолинейно при отсутствии действующих на него сил.
Существуют такие системы отсчета, относительно которых изолированные поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость неизменной по модулю и направлению. Свойство тел сохранять свою скорость при отсутствии действия на него других тел называется инерцией . Поэтому первый закон Ньютона называют законом инерции . Впервые закон инерции был сформулирован Галилео Галилеем (1632 г.). Ньютон обобщил выводы Галилея и включил их в число основных законов движения.
ПОЧЕМУ ТЕЛО ДВИЖЕТСЯ ТАК, А НЕ ИНАЧЕ?
Пример: шарик покоится на нити, так как действие Земли (сила тяжести) и действие нити (сила упругости) компенсируют друг друга (уравновешиваются). Брусок покоится на поверхности по той же причине. К инерциальным системам отсчёта относятся такие системы, которые либо неподвижны, либо движутся равномерно и прямолинейно. Любая система отсчёта (СО), которая движется с ускорением или вращается, не является ИСО. Землю лишь приблизительно можно считать ИСО.
Векторная сумма всех сил, действующих на тело, называется равнодействующей : Если тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, то векторная сумма всех действующих на него сил (равнодействующая) равна 0:
Персонажи известной басни И. А. Крылова лебедь, рак и щука не могли справиться с поклажей только в том случае, если равнодействующая их сил, проложенных к телеге с грузом р авна нулю.
1 закон Ньютона : существуют такие системы отсчёта, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или их действия компенсируются (уравновешиваются). Такие системы отсчёта называются инерциальными (ИСО). ПОДВЕДЕМ ИТОГ:
Почему споткнувшийся человек падает вперед ?
Почему п оскользнув – шийся человек падает назад ?
Парашютист падает с постоянной по м одулю скоростью . Чему равен модуль силы сопротивления воздуху при этом движении ?
Отчего при сплаве леса бревна часто выносит на берег на поворотах реки?
Векторная сумма всех сил, действующих на самолет, равна нулю. Какова траектория движения самолета в инерциальной системе отсчета?
Итак, если F = 0, то v ̄ = const , а̄ = 0 . А если F ≠ 0, то v ̄ ≠ const . Как в таком случае будет вести себя тело?
К разным по массе тележкам приложим одинаковую силу. Мы обнаружим, что тележка с меньшей массой пройдет большее расстояние до остановки, а тележка с большей массой напротив – меньшее. Вывод: чем больше масса, тем меньше ускорение.
Н а шары равной массы подействуем пружинами разной жесткости , т.е . приложим к нему разные силы: чем больше сила , тем больше ускорение.
Из проведенных опытов можно сделать вывод: если равнодействующая сил, приложенных к телу не равна нулю , то у тела появляется ускорение , величина которого прямо пропорциональна равнодействующей и обратно пропорциональна массе тела.
Е сли силу, действующую на тело увеличить в 3 раза, как изменится при этом ускорение? 2) Как изменилась сила, приложенная к телу, если ускорение тела уменьшилось в 4 раза? 3) Как изменится ускорение тела, если масса тела и сила, приложенная к нему, увеличатся в 2 раза? 4) Если равнодействующая всех сил не изменится, а масса тела уменьшится в 2 раза, как изменится при этом ускорение?
УДАЧИ В ПОЗНАНИИ НОВОГО!!!
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона, уравнение Клапейрона)
Газовые законы- Количественные зависимости между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего
Изотермический процесс T=const Закон Бойля – Мариотта. Для газа данной массы произведение давления газа на его объем постоянно, если температура газа не меняется. В термостате pV = const p ↑ , V ↓ обратная пропорциональность
Изотермы Изотермическое расширение T = const p V V↑, p↓ 1 2 T
Изотермы Изотермическое сжатие T = const p V V↓, p↑ 2 1 T
Изотермы
Изобарный процесс p=const Закон Гей – Люссака. Для газа данной массы отношение объема газа к температуре постоянно, если давление газа не меняется. В цилиндре с подвижным поршнем V ↑ , T↑ прямая пропорциональность
Изобары Изобарное расширение (нагревание) p = const p V V↑, T↑ 1 2 T
Изобары Изобарное сжатие (охлаждение) p = const p V V ↓ , T ↓ 2 1 T
Изобары
Изохорный процесс V=const Закон Шарля. Для газа данной массы отношение давления газа к температуре постоянно, если объем не меняется. В закрытом сосуде p ↑ , T↑ прямая пропорциональность
Изохоры Изохорное нагревание V = const p V p↑, T↑ 1 2 T
Изохоры Изохорное охлаждение V = const p V p ↓ , T↓ 2 1 T
Изохоры
Закон Дальтона Если идеальный газ является смесью нескольких газов, то согласно закону Дальтона , давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений входящих в нее газов. ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ – это такое давление, которое производил бы газ, если бы один занимал весь объем, равный объему смеси.
МКТ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.
ФОРМУЛЫ [ кг/моль ] k = 1, 38∙10 -23 Дж/К
В компрессоре воздух быстро подвергается сильному сжатию. Изменяется ли состав и размеры молекул? промежутки между молекулами?
Каким способом можно ускорить процесс засолки огурцов? Объясните это явление.
Воспользуйтесь таблицей Менделеева и определите молярную массу ацетилена С 2 H 2 . Чему равна масса одной молекулы ацетилена в единицах в единицах СИ? формулы
Сколько молекул содержится в 10 г углекислого газа? формулы
Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы газа при температуре 150 0 С. формулы
В сосуде вместимостью 2 л находится кислород при температуре 27 0 С и давлении 2∙10 5 Па. Определите массу кислорода в сосуде. формулы
Баллон вместимостью 40 л содержит кислород массой 2,6 кг. При какой температуре возникает опасность взрыва, если допустимое давление не более 50∙10 5 Па? формулы
Объем воздуха в баллоне при температуре 17 0 С и давлении 5∙10 5 Па равен 8 л. Определите давление воздуха, если объем его уменьшился в 4 раза, а температура повысилась до 127 0 С. формулы
Газ изотермически сжимают до объема 4 л до объема 2 л. При этом давление возрастает на 1,5∙10 5 Па. Определите начальное давление газа. формулы
Газ при температуре 17 0 С занимает объем 230 см 3 . Определите объем этого газа при температуре 0 0 С. Процесс изобарный. ФОРМУЛЫ
Какое количество вещества содержится в газе, если при давлении 200 кПа и температуре 240К его объем равен 40 л? № 489. Каково давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне вместимостью 20 л при температуре 12 °С, если масса этого воздуха 2 кг? В баллоне вместимостью 25 л находится смесь газов, состоящая из аргона ( Аr ) массой 20 г и гелия (Не) массой 2 г при температуре 301 К. Найти давление смеси газов на стенки сосуда.
Газ при давлении 0,2 МПа и температуре 15 °С имеет объем 5 л. Чему равен объем газа этой массы при нормальных условиях? Газ при давлении 0,2 МПа и температуре 15 °С имеет объем 5 л. Чему равен объем газа этой массы при нормальных условиях? При температуре 27 °С давление газа в закрытом сосуде было 75 кПа. Каким будет давление при температуре -13 °С? С газом некоторой массы был произведен замкнутый процесс, изображенный на рисунке 64. Объяснить, как изменялся объем газа при переходах 1—2, 2—3, 3—4, 4—1.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Тема урока: «Закон Ома для участка цепи» Цель урока: Познакомить учащихся с законом Ома. Установить зависимость между силой тока, напряжением на участке цепи и сопротивлением этого участка.
Задачи урока: Образовательные: 1. Научить учащихся понимать и формулировать закон Ома; 2. Научить учащихся производить расчёты электрических цепей с применением закона Ома для участка цепи. Развивающие: 1. Развивать способности учащихся анализировать, сравнивать, делать выводы; 2.Развивать умение решать задачи. Воспитательные: 1 . Продолжить формирование активной жизненной позиции, честности, порядочности; 2. Показать практическое значение курса физики. Образовательные
Метод обучения : словесный, наглядный, частично- поисковый Форма обучения : индивидуальная и фронтальная работа. Оборудование : компьютер, интерактивная доска, документ- камера, презентация, диск с лабораторными работами, амперметр, вольтметр. Технология уровневой дифференциации
Проверь себя! 1. Обозначение силы тока, единица измерения I, A q, A U, В 2. Обозначение сопротивления, единица измерения R, A U, Ом R, Ом 3. Обозначение напряжения, единица измерения U, Ом I, В U, В 4. Формула силы тока I=q/t I=q∙t U=A/q 5. Формула сопротивления R= S∙l/p R= p∙l/s R= S∙p/l 6. Формула напряжения U=A/q U=A∙q I=q/t
Проверь себя! 1. Обозначение силы тока, единица измерения I, A q, A U, В 2. Обозначение сопротивления, единица измерения R, A U, Ом R, Ом 3. Обозначение напряжения, единица измерения U, Ом I, В U, В 4. Формула силы тока I=q/t I=q∙t U=A/q 5. Формула сопротивления R= S∙l/p R= p∙l/s R= S∙p/l 6. Формула напряжения U=A/q U=A∙q I=q/t
Аукцион Задача учащихся- как можно с сообщить больше о данном лоте. ЛОТ 1
ЛОТ 2
Ом ( Ohm) Георг Симон (16. III.1787–7.VII.1854) Немецкий физик. Проведя серию точных экспериментов, установил (1826) основной закон электрической цепи (закон Ома) и дал (1827) его теоретическое обоснование. В 1881 именем Ома названа единица электросопротивления (Ом). Член Лондонского королевского общества (1842).
Практическая работа. Цель работы: Установить зависимость между силой тока, напряжением на участке цепи и сопротивлением этого участка
Зависимость силы тока от напряжения Сила тока пропорциональна напряжению I~U График – линейная зависимость С увеличением напряжения сила тока в проводнике возрастает при постоянном сопротивлении I 1 2.5 5 U 1.6 4 8 I, А U ,В 1 2.5 5 1.6 4 8 0
Зависимость силы тока от сопротивления Сила тока обратно пропорциональна сопротивлению График – ветвь гиперболы С увеличением сопротивления проводника сила тока уменьшается I 5 2,5 1 R 0,8 1.6 4 I ,А R ,Ом 0 5 2,5 1 0,8 1.6 4
Закон Ома для участка цепи Формулировка: Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению
Закон Ома для участка цепи Формула закона Ома: I=U/R
Закон Ома для участка цепи Магический треугольник: I U R I=U/R R=U/I U=IR R=U/I
2 2 2 3 3 3 1 1
Выполните задания: Выразите в Омах значения следующих сопротивлений: 200 мОм; 0,5 кОм; 10 Мом. Сила тока в спирали лампы 1 А при напряжении на её концах 2 В. Определите сопротивление спирали.
На рисунке изображены графики зависимости силы тока от напряжения для двух проводников А и В. Какой из этих проводников обладает большим сопротивлением? Решите задачу
Математика на службе физики Короткое замыкание – очень опасное явление. Будьте очень аккуратны с электропроводкой. Что может произойти в этом случае? Определите значение силы тока в электрической цепи вашей квартиры, если по какой-то причине сопротивление ее уменьшится до 0,01 Ом?
При включении в электрическую цепь проводника диаметром 0,5 мм и длиной 4,5 м разность потенциалов на его концах оказалась 1.2В при силе тока 1.0 А. Чему равно удельное сопротивление материала проводника?
Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм 2 , в котором сила тока 250 мА. ( ρ =0,15 Омхмм 2 / м)
Рассчитайте силу тока, проходящего по медному проводу длиной 100 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм 2 при напряжении 6,8 В. ( ρ =0,017 Омхмм 2 / м)
Начертите схему.
1 . Соединительный элемент электрической цепи. 2. Прибор для измерения сопротивления. 3. Элемент цепи, позволяющий замкнуть или разомкнуть её. 4. Фамилия учёного, в честь которого названа единица измерения напряжения. 5. Совокупность источников тока. 6. Фамилия учёного, в честь которого названа единица измерения силы тока. 7. Прибор для измерения силы тока. 8. Направленное упорядочное движение заряженных частиц. 9. Иное название разности потенциалов. Кроссворд
Зачем человеку нужно знать закон Ома? Варианты ответа: Иметь общий уровень развития; Повышать образовательный уровень (для получения дальнейшего образования и профессиональной специальности) Понимать смысл закона Ома и уметь объяснять явления, связанные с ним (короткое замыкание; тепловое действие тока) Использовать приобретенные знания на практике и в повседневной жизни. Оптимальный вариант: 1+3+4+2
XXI век - электрическая энергия окончательно стала неотъемлемой частью жизни. Отключение электроснабжения в бытовой и производственной сетях - смерти подобно.
Потребители электрической энергии
Домашнее задание § 9.3 Упр.19(2)
Новые знания мы сегодня получали в соответствии с методом научного познания: наблюдения => гипотеза => эксперимент => вывод. Вы молодцы!
Я ФИ ученика Моё отношение к уроку Моё настроение Удовлетворённость своими результатами Познание нового Как себя реализовал на уроке Полезность полученных знаний Рефлексия На лучах от центра необходимо отметить своё мнение по представленным позициям по десятибалльной системе. ( текстовый вариант карточки с рефлексией у каждого ученика на рабочем месте) Обмен мнениями. Подведение результатов рефлексии .
А ФОРМУЛЫ НАДО ВЫУЧИТЬ! УСПЕХА!
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Тест. 1.Какая из ниже перечисленных величин не являются векторной? A. Скорость. B. Ускорение. C. Путь. 2.При равноускоренном движении автомобиля в течение 5 с его скорость увеличилась от 10 м/с до 15 м/с. Чему равен модуль ускорения автомобиля? A. 1м/с². B. 2 м/с². C. 3 м/с². 3.Какая из ниже приведённых формул соответствует записи определения ускорения при равноускоренном движении? A. v x =v 0x +a x t. B. aᵪ= ( v x- v 0x )/ t C. aᵪ=2sᵪ/t².
4.Скорость и ускорение движущегося шарика совпадают по направлению. Как изменится скорость шарика в этом случае? A. Увеличится. B. Уменьшится. C. Не изменится. 5. Уравнение для определения проекции вектора перемещения тела при его прямолинейном равноускоренном движении? A. s x =v 0x + a x t . B. s x =v 0x t+a x t 2 /2 C. sᵪ= v x t . 6. Формула для расчёта скорости велосипедиста, движущегося прямолинейно, имеет вид v=5+2t, где скорость выражена в м/с, а время- в с. Чему равна начальная скорость? A. 0 м/с. B. 5 м/с. C. 2 м/с.
Самопроверка C A B A B B
ЗАДАЧА (устно) Определить вид движения и знак ускорения v v v v t t t t 0 0 0 0 2 2 2 2 2 2 2 2 I II III IV
Свободное падение
Свободным падением называется движение тел под действием силы тяжести без учета сопротивления воздуха. Принцип Галилея : вблизи поверхности Земли все тела падают с одинаковым ускорением
На рисунке показаны положения свободно падающего шарика, который фотографировали через каждые 0,1 с с момента начала движения. По данной фотографии давайте изучим его движение. Определим его ускорение. Начальная скорость равна 0. 1. Сколько метров пролетел шарик? 2. За какое время? 3. Определите по фотографии. По какой формуле можно рассчитать модуль вектора перемещения при прямолинейном равномерном движении?
Фронтальный эксперимент. Подняв над партой два одинаковых листа бумаги, один из которых предварительно скомкан, отпустите их и пронаблюдайте за их падением, сделайте вывод.
УСКОРЕНИИЕ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ g = 9 ,8 ≈ 10м/с² Направлено всегда вниз Величина ускорения зависит : а) от географической широты (9,78÷9,83) б) от высоты над поверхностью Земли 3) g > 0 , если тело движется вниз g < 0 , если тело движется вверх
ФОРМУЛЫ Основные формулы V 0 =0 Другие формулы
Проблемный вопрос. Туристу необходимо спустится со скалы. В его распоряжении имеется верёвка известной длины. Но хватит ли её? Как определить? (Групповая работа)
ВОПРОСЫ 1. Какое расстояние пролетит тело за первую секунду полета? 2. Какая скорость будет через 1с? 3. На какую высоту поднимется тело , если начальная скорость равна 10м/с? 4. Сколько времени будет подниматься? 5. Сколько времени будет находиться в полете?
Камень брошен вниз с высоты 85м со скоростью 8м/с Найти скорость через 3с v = v 0 + gt v(3) = 8 + 10 · 3 = 38 м/с Найти координату через 3с x=x 0 –v 0 t – gt ²/ 2 x = 85 - 8·3 - 10·9/2 = 16 м Через сколько времени тело достигнет Земли x=0 5t²+8t – 85 =0 D=441 t 1 = 3,4c t 2 = -5c С какой скоростью он ударится о Землю v = v 0 + gt v = 8 +10 ·3,4 = 42 м/с
Тело брошено вверх со скоростью 50м/с Найти скорость через 3с v = v 0 – gt v(3) = 50 – 10 ·3= 20 м/с На какой высоте будет тело через 3с h=v 0 t – gt ²/2 h(3) = 50·3 – 10·9/2=105 м Через сколько времени достигнет высоты 80м h=80 80=50t – 5t² t² - 10t +16=0 t 1 =2c t 2 =8c На какую максимальную высоту поднимется h=v 0 ²/2g h=50²:20=125 м
ЗАДАЧА Тело брошено вверх со скоростью ( I ) 30м/с ( II ) 25м/с ( III ) 40м/с ( IV ) 60м/с Какова скорость через 2с? На какой высоте окажется тело через 2с? На какую наибольшую высоту поднимется Через сколько времени достигнет высоты 20м? Сколько времени будет тело находиться в полете?
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ §13 – 14 упр 13 стр 59
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Электромагнитные колебания - это периодические и почти периодические изменения заряда, силы тока и напряжения. Колебательный контур - цепь, состоящая из соединительных проводов, катушки индуктивности и конденсатора при активном сопротивлении равном нулю. Свободные колебания - это колебания, происходящие в системе благодаря начальному запасу энергии с частотой, определяемой параметрами самой системы: L, C. Скорость распространения электромагнитных колебаний равна скорости света:
Основные характеристики колебаний
Схема колебательного контура
Уравнения, описывающие колебательные процессы в контуре:
1.Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 800 пФ и катушку индуктивности индуктивностью 2 мкГн. Каков период собственных колебаний контура? (ответ дайте в мкс ) 2.Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С и катушки индуктивности индуктивностью L . Как изменится период свободных электромагнитных колебаний в этом контуре, если электроемкость конденсатора и индуктивность катушки увеличить в 3р . 3. Амплитуда силы тока при свободных колебаниях в колебательном контуре 100 мА. Какова амплитуда напряжения на конденсаторе колебательного контура, если емкость этого конденсатора 1 мкФ, а индуктивность катушки 1 Гн? Активным сопротивлением пренебречь.
Схема электромагнитных колебаний в контуре
4.В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. Зависимость силы тока I в катушке от времени t для данного контура приведена на рисунке. На каком из следующих рисунков правильно изображена зависимость заряда q конденсатора от времени?
Задача № 5
Задача № 6. Дана графическая зависимость напряжения между обкладками конденсатора от времени. По графику определите: сколько раз энергия конденсатора достигает максимального значения в период от нуля до 2мкс? Сколько раз энергия катушки достигает наибольшего значения от нуля до 2 мкс? По графику определите амплитуду колебаний напряжений, период колебаний, циклическую частоту, линейную частоту. Напишите уравнение зависимости напряжения от времени.
Задача № 7,8 Вариант № 1 Вариант № 2
Задача № 8 Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изменяется по закону q = 3·10 -7 cos 800π t . Индуктивность контура 2Гн. Напишите уравнение зависимости силы тока от времени. Определите амплитуду колебаний заряда, амплитуду силы тока, циклическую частоту, определите максимальную энергию магнитного поля катушки.
Задача № 9.( д / з ) В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменяется заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени. Напишите уравнение зависимости заряда от времени. Найдите амплитуду колебаний заряда, период, циклическую частоту, линейную частоту. Какова энергия магнитного поля катушки в момент времени t =5 мкс, если емкость конденсатора 50 пФ. Д/з. Напишите уравнение зависимости силы тока от времени. Найдите амплитуду колебаний силы тока. Постройте графическую зависимость силы тока от времени. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 1,5 0 -1,5 -2 -1,5 0 1,5 2 1,5
Задача10( д / з ) Задача11( д / з ) 1. По графику зависимости напряжения от времени определите: Сколько раз энергия катушки достигает максимального значения на протяжении периода Сколько раз энергия катушки достигает минимального значения на протяжении периода 2 . Определить амплитуду колебаний напряжения, период, линейную частоту, циклическую частоту. Напишите уравнение зависимости напряжения от времени.
Дано: 2
4 3
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Презентация к уроку физики "Элементарные частицы" 11 кл.
Данная презентация является лишь дополнением к основному материалу, изучаемому на уроке. В презентации также содержатся сведения об адронном коллайдере....
Презентация к уроку физике в 11 классе "Повторение. Физика атомного ядра"
Урок повторения учебного материала "Физика атомного ядра" с использованием презентации. Урок построен в форме конкурса, разделен на несколько туров. ...
Презентация к уроку физики 7 класс "Физика и техника"
Презентация содержит 30 слайдов. В помощь учителю при подготовке к уроку по физике в 7 классе. В презентации подобран огромный дополнительный материал...
Презентация к уроку физики 7 класса "Что изучает физика?"
Презентация к уроку физики 7 класса на тему "Что изучает физика?"...
Презентация к уроку физики "Физика и химия на стыке двух наук"
Презентация показывает межпредметные связи двух наук от атома до космических полетов....
Презентация к уроку физики в 7 классе по теме "Физика и техника"
Презентация к уроку физики в 7 классе по теме "Физика и техника"...
Презентация для урока физики 7 класс "Что изучает физика"
quot;Что изучает физика"...