Презентации к урокам и разработки конспектов уроков
В этом разделе представлены различные презентации к урокам во всех классах с 7 по 11 .
Скачать:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Из истории… Еще в Древней Греции, около 2,5 тысяч лет назад, была выдвинута гипотеза о том, что вещество состоит из мельчайших частичек – атомов и молекул. Основоположником идеи дискретного строения вещества считается древнегреческий философ Демокрит, живший около 470 года до новой эры. Демокрит считал, что все тела состоят из бесчисленного количества сверхмалых, невидимых глазу, неделимых частиц . "Они бесконечно разнообразны, имеют впадины и выпуклости, которыми сцепляются, образуя все материальные тела, а в природе существуют только атомы и пустота». В научную теорию эта гипотеза превратилась только XVIII – XIX веках. Если бы мы смогли рассмотреть окружающие нас тела через микроскоп, то увидели бы отдельные атомы и молекулы Изображение атомов на поверхности кремния, полученное с помощью туннельного микроскопа.
Основные положения МКТ Молекулярно-кинетической теорией называют учение о строении и свойствах вещества на основе представления о существовании атомов и молекул как наименьших частиц химического вещества. В основе молекулярно-кинетической теории лежат три основных положения : Все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов («элементарных молекул»). Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении . Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало.
Атомы Атомы очень малы . Их невозможно разглядеть не только простым глазом, но и с помощью даже самого мощного оптического микроскопа. В 1951 году Эрвин Мюллер изобрёл ионный микроскоп, позволивший в деталях разглядеть атомную структуру металла. Атомы различных химических элементов отличаются друг от друга. Атом кислорода Атом водорода
Молекулы Молекула - это мельчайшая частица вещества, обладающая свойствами этого вещества. Так, молекула сахара - сладкая, а соли – соленая. Молекулы различных веществ – различны, Молекулы одного вещества одинаковы
Молекулы Молекулы состоят из атомов. Размеры молекул ничтожно малы.
Молекулы У разных веществ молекулы могут состоять из одного атома (инертные газы) или из нескольких одинаковых или различных атомов , или даже из сотен тысяч атомов (полимеры). Молекулы различных веществ могут иметь форму треугольника, пирамиды и других геометрических фигур, а также быть линейными.
Строение вещества Между молекулами в веществе существуют промежутки. Доказательствами существования промежутков служат изменение объема вещества , т.е. расширение и сжатие вещества при изменении температуры, и явление диффузии.
Взаимодействие частиц вещества Частицы веществ способны притягиваться друг к другу . Однако это притяжение возникает лишь тогда, когда поверхности тел очень гладкие (для этого и понадобилась зачистка лезвием) и, кроме того, плотно прижаты друг к другу. Частицы веществ способны отталкиваться друг от друга . Это подтверждается тем, что жидкие, а особенно твердые тела очень трудно сжать. Притяжение или отталкивание частиц веществ возникает лишь в том случае, если они находятся в непосредственной близости . На расстояниях, чуть больших размеров самих частиц, они притягиваются . На расстояниях, меньших размеров частиц, они отталкиваются . Если же поверхности тел удалены на расстояние, заметно большее, чем размер частиц, то взаимодействие между ними не проявляется никак.
Модели строения газов, жидкостей и твердых В твердых телах молекулы совершают беспорядочные колебания около фиксированных центров (положений равновесия). В жидкостях молекулы имеют значительно большую свободу для теплового движения. Они не привязаны к определенным центрам и могут перемещаться по всему объему жидкости. Этим объясняется текучесть жидкостей . В газах расстояния между молекулами обычно значительно больше их размеров, каждая молекула движется вдоль прямой линии до очередного столкновения с другой молекулой или со стенкой сосуда. Молекулы одного и того же вещества во всех агрегатных состояниях одинаковы !
Строение твердых, жидких и газообразных тел Большая часть вещества на Земле встречается в трех состояниях : твердом, жидком и газообразном . Часто эти состояния называют агрегатными . В зависимости от условий одно и тоже вещество находится в каком-либо из них. Например, лед , вода и водяной пар . Или другой пример: воздух в вашей комнате — газ , но если его охладить до -193°C, он станет жидкостью , а если охладить до -213°C — твердым телом .
ρ 1 — плотность вещества в жидком состоянии, ρ 2 — после кристаллизации. Какое соотношение плотностей справедливо? 1) 2) 3) 4) зависит от вещества
Можно утверждать, что в сосуде после начала нагревания при неизменных условиях находятся 1) через 15 мин — твердое тело, через 30 мин — твердое тело 2) через 15 мин — жидкость, через 30 мин — жидкость 3) через 15 мин — жидкость, через 30 мин — твердое тело 4) через 15 мин — твердое тело, через 30 мин — жидкость и твердое тело В таблице указаны результаты измерения температуры твердого кристаллического вещества с температурой плавления 220 °С в зависимости от времени t после начала равномерного нагревания его на электроплитке. Ошибка в измерении температуры равна 1 °С.
Если тело находится внутри жидкости, плотность которой равна плотности этого тела, то сила тяжести уравновешивается выталкивающей силой. Можно ли считать, что это тело находится в состоянии невесомости? Нет. Состояние невесомости характеризуется отсутствием в теле внутренних напряжений (т. е. отдельные слои тела не давят друг на друга и давления на опору. В теле, плавающем внутри жидкости внутренние напряжения, существующие в нем за счет силы тяжести, не исчезают. Кроме того, тело давит на жидкость, являющую в данном случае опорой.
В стакане с водой плавает брусок льда (см. рисунок). После того, как лед растает, уровень воды в стакане. . . поднимется, т.к. объем ледяного бруска больше объема вытесненной им воды. опустится, т.к. плотность льда меньше плотности воды. останется на прежнем уровне, т.к. масса льда равна массе воды. поднимется, т.к. воды станет больше.
Наименьшая упорядоченность в расположении частиц характерна для кристаллических тел аморфных тел жидкостей газов
В жидкостях частицы совершают колебания возле положения равновесия, сталкиваясь с соседними частицами. Время от времени частица совершает «прыжок» к другому положению равновесия. Какое свойство жидкостей можно объяснить таким характером движения частиц? малую сжимаемость текучесть давление на дно сосуда изменение объема при нагревании
Литература Агрегатные состояния вещества. Аргументы и факты //[Электронный ресурс]// http://gazeta.aif.ru/online/kids/106/de02_01 Гутник, Е. М., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / Е. М. Гутник, А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 302 с. Зорин, Н.И. ГИА 2010. Физика. Тренировочные задания: 9 класс / Н.И. Зорин. – М.: Эксмо, 2010. – 112 с. – (Государственная (итоговая) аттестация (в новой форме). Кабардин, О.Ф. Физика. 9 кл.: сборник тестовых заданий для подготовки к итоговой аттестации за курс основной школы / О.Ф. Кабардин. – М.: Дрофа, 2008. – 219 с; Молекулярные силы. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов //[Электронный ресурс]// http://collection.edu.yar.ru/catalog/res/04d94d50-42fb-4b56-8912-96f08359c717/view / Основные положения теории. Портал Естественных Наук//[Электронный ресурс]// http://e-science.ru/physics/theory/?t=224 Перышкин, А. В., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 198 с. Перышкин, А. В., Физика. 8 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 196 с. Сила упругости. Закон Гука. Весь курс Физики //[Электронный ресурс]// http :// fizika . ayp . ru /1/1_12. html Тема 8. Молекулярно-кинетическая теория. Dproc.do.am //[Электронный ресурс] // http://dproc.do.am/publ/3-1-0-12 Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ГИА-9 2010 г. //[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/214/docs/ Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ЕГЭ 2001-2010 //[Электронный ресурс]// http :// fipi . ru/view/sections/92/docs /
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Вопросы: Что происходит с телом при охлаждении и нагревании? Почему тела расширяются? Приведите примеры изменения размеров тела при изменении температуры
Видео тепловое расширение https://www.youtube.com/watch?v=v67fhyFWDtk
Тепловое расширение – увеличение линейных размеров тела и его объема, происходящие при повышении температуры.
Вопрос: Одинаково ли расширяются тела при одинаковом нагревании?
Расширение твердых веществ при нагревании происходит одинаково по всем направлениям. Однако, на практике приходится учитывать расширение только в одном направлении. Поэтому, рассмотрим ЛИНЕЙНОЕ РАСШИРЕНИЕ - изменение одного определенного размера твердого тела при изменениях температуры .
Линейное расширение - ? Стержень: α показывает на какую часть изменяется длина тела при изменении t на 1 С При t = 0 l 0 При t l t l t = l 0 (1+ α t)
Допустим, что алюминиевый провод линии электропередачи при температуре 0 ° С имеет длину 50м . При нагревании провода на 60 ° С его длина увеличилась на 6,9 см. Вычислить увеличение длины провода при нагревании на 1 ° С. ПРОВОДА
Зимой при соединении железнодорожных стальных рельсов оставляют промежутки в стыках, чтобы дать свободно расширяться в жаркое время года. Какой запас требуется оставлять для этого расширения ? Длина рельса 12,5м. РЕЛЬСЫ
Объемное расширение - ? ( рода вещества и внешних условий) коэффициент объемного расширения показывает на какую долю изменяется объем ( V ) при нагревании на 1 С При t = 0 v o При t v t β = f β v t = v 0 (1 + β t)
Связь между β и α . Куб с длиной ребра l : V 0 = l 0 V t = V 0(1 + β t) = l 0 (1 + α t) 3 3 β = 3 α 3
Зависимость плотности тела от изменения температуры
для всех формул - изменяется ! m = const ρ При t = 0 ρ 0 m V 0 При t ρ t m V t ρ t m m m 1 ρ 0 V t v 0 (1 + β t) V 0 1 + β t 1 + β t ρ t ρ 0 1 + β t
Если крышку хорошо закрытой банки нагреть, то ее легче можно будет открутить. БАНКА С КРЫШКОЙ
Если Пытаться открутить ржавый болт то это будет очень сложно. Благодаря тепловому расширению можно нагреть болт и спокойно выкрутить. ПРИМЕР С БОЛТОМ
Строение мостов Вредное влияние теплового расширения приходится учитывать и при постройке мостов, плотин, металлургических печей и других сооружений. Строя мостовую ферму на береговом устое, закрепляют наглухо только один её конец, а другой устанавливают с помощью шарнира 1 на подвижной опоре, которая помещается на стальных катках 2 . Вследствие этого при тепловом расширении ферма свободно передвигается на катках, не расшатывая и не повреждая береговые устои. Сооружая большие мосты и плотины, также стремятся ослабить разрушительное действие теплового расширения. Для этого в них устраивают «термические швы» – узкие прослойки из пластичного материала, например, асфальта, допускающие расширение постройки при её нагревании.
Особенности теплового расширения воды Вода расширяется при нагревании только свыше 4 °С. При нагревании от 0 °С до 4 °С объем воды, наоборот, уменьшается. Таким образом, наибольшую плотность вода имеет при 4 °С. Эти данные относятся к пресной (химически чистой) воде. У морской воды наибольшая плотность наблюдается примерно при 3 °С.
https://www.youtube.com/watch?v=2fxebum_nQ8
Закрепление изученного материала Как зависят линейные размеры и объемы тел от температуры? Как изменяется плотность тела при изменении температуры. Почему при быстром нагревании стеклянной колбы, до краев заполненной жидкостью, ее уровень сначала несколько понизится, а затем повышается, и жидкость начинает переливаться через край?
Сильнее всех расширяются Из твердых тел сильнее всех расширяется воск, превышая в этом отношении многие жидкости. Коэффициент теплового расширения воска в зависимости от сорта в 25 – 120 раз больше чем у железа. Из жидкостей сильнее других расширяется эфир. Однако есть жидкость, расширяющаяся в 9 раз сильнее эфира – жидкая углекислота (СО3) при +20 градусах Цельсия. Ее коэффициент расширения в 4 раза больше, чем у газов.
Наименьшим коэффициентом теплового расширения из твердых тел обладает кварцевое стекло – в 40 раз меньше, чем железо. Кварцевую колбу раскаленную до 1000 градусов можно смело опускать в ледяную воду, не опасаясь за целостность сосуда: колба не лопается. Малым коэффициентом расширения, хотя и большим, чем у кварцевого стекла, отличается также алмаз. Наименьший коэффициент теплового расширения
Из металлов, меньше всего расширяется сорт стали, носящий название инвар, коэффициент его теплового расширения в 80 раз меньше, чем у обычной стали.
Аномалии теплового расширения Существуют твердые тела, которые при охлаждении ниже некоторой температуры расширяются – это алмаз, закись меди и смарагд. Алмаз начинает расширяться при достаточном холоде, именно при -42 градусах Цельсия; закись меди и смарагд обнаруживают ту же особенность при умеренном морозе около -4 градусов.
Вопросы(домашнее задание ). 1) Что происходит с телами при охлаждении и нагревании? 2) Почему тело расширяется? 3) Что изменяется в процессе расширения? 4) Дайте определение: а) тепловое расширение – это б) объемное расширение – это в) линейное расширение – это 5) Одинаково ли расширяются разные тела при нагревании на одно и тоже число градусов (К) 6) Как изменяется плотность тела при изменении температуры?
7) Как зависят линейные размеры и объемы тел от температуры? 8) Каков физический смысл температурного коэффициента линейного расширения? 9) Каковы особенности теплового расширения воды? 10) Объясните, почему стеклянный сосуд может расколоться, если одну из его частей нагреть или охладить быстрее, чем другую часть? 11) Объясните, почему при быстром нагревании стеклянной колбы, до краев заполненной жидкостью, ее уровень сначала несколько понизится, а затем повышается, и жидкость начинается переливаться через край? 12) Какая температура воды зимой на дне замерзшего озера?
13) Увеличится или уменьшится выталкивающая сила действующая на алюминиевую чашку, погруженную в воду, если температура воды увеличится с t 1 = 1C до t 2 = 4C ? 14) Каков физический смысл коэффициента объемного расширения? 15) Какова связь между коэффициентами линейного и объемного расширения?
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
У электрической лампы нет одного-единственного изобретателя. История представляет собой целую цепь открытий, сделанных разными людьми в разное время.
Алессандро Вольта В 1800 г. изобрёл так называемый Вольтов столб – первый источник постоянного тока, состоявший из 20 пар кружочков из двух различных металлов, разделённых смоченными солёной водой прослойками ткани. Началась новая эпоха-эпоха электричества.
Петров Василий Владимирович (1761-1834) Российский физик, один из первых российских электротехников. Открыл в 1802г. электрическую дугу (с помощью созданной им крупнейшей для того времени гальванической батареи) .
ВОЛЬТОВА ДУГА Если к полюсам сильной электрической батареи проволоками присоединить две угольные палочки и, приведя угли в соприкосновение, слегка раздвинуть их, то между концами углей образуется овальная масса яркого пламени, а самые концы углей накаливаются добела и испускают ослепительный голубоватый свет. Получается так называемая вольтова дуга
Яблочков Павел Николаевич (1847-1894) Русский ученый изобретатель-электротехник. Служил в должности начальника телеграфа Московско-Курской железной дороги
Первая установка для освещения железнодорожного пути электрич. прожектором На паровозах того времени для освещения пути уже применялись электрические дуговые прожекторы. Однако по мере выгорания углей, их приходилось всё время вручную сближать. Для этого рядом с прожектором всё время должен был находиться специальный человек. Однажды в 1874г.Яблочкову самому пришлось прокатиться на передней площадке паровоза императорского поезда, что натолкнуло его на главное изобретение.
В 1876г. он уехал во Францию. Однажды сидя за столиком в парижском кафе думая о своём, машинально смотрел, как официант ставит блюдо, как кладёт ложку, вилку, нож... И вдруг... Яблочков резко поднялся из-за стола и пошёл к выходу, не слыша окликов опешившего официанта. Он торопился к себе в мастерскую. Вот оно наконец, решение! Простейшее и абсолютно надёжное! Нашёл! Оно пришло к нему, едва он глянул на лежащие рядом, параллельно друг другу, столовые приборы.
Уличное освещение Павел Николаевич Яблочков расположил угольные стержни параллельно, разделив их слоем глины, который постепенно испарялся. В 1876 году на Парижской выставке Яблочков получает первый в мире патент на изобретение электрической дуговой лампы без регулятора - электрической «свечи» В 1877 г ими была освещена одна из главных улиц в Париже. А электрическое освещение стали называть «русский свет» В 1880г. появилось освещение в Москве и С-Петербурге.
Свеча Яблочкова Уже в 1876 году «свечи Яблочкова» появились в продаже и начали расходиться в громадном количестве. Они получили применение, главным образом, для уличного освещения. Каждая свеча стоила около 20 коп. и горела 1—3 часа; по истечении этого времени приходилось вставлять в фонарь новую свечу. Впоследствии были придуманы фонари с автоматической заменой свечей.
Александр Николаевич Лодыгин (1847-1923) Русский ученый, изобретатель электротехник в1872 году подал заявку, а затем получил патент на устройство лампы накаливания и способ дешевого электрического освещения .
Построив более совершенную лампу, чем другие изобретатели, А.Н. Лодыгин впервые превратил её из физического прибора в практическое средство освещения, вынес её из физического кабинета и лаборатории на улицу и показал широкие возможности её применения для целей освещения.
Усовершенствование лампы накаливания В 70 годы того же века с лампочкой Лодыгина случилась одна любопытная история… В то время на одной из Северо-американских верфей строили корабли для России, и когда настало время их принимать, один из офицеров русского флота взял с собой несколько ламп накаливания Лодыгина. Может, чтобы освещать помещения корабля. Случилось так, что он показал русские лампы изобретателю по имени Томас Эдисон, которому новинка чрезвычайно понравилась. Американец принялся за усовершенствование русского изобретения. Именно он первым предложил выкачивать из ламп накаливания воздух.
Томас Эдисон (1847-1931) Ни одна из изобретенных до Эдисона ламп не была доведена до фабричного производства и массового применения.
Эдисон внес в конструкцию лампы накаливания Лодыгина важнейшие усовершенствования. Он добился значительно лучшего удаления воздуха из лампы, благодаря чему накаленная нить светилась, не перегорая, в течение многих недель, поместил в лампочку не угольный стерженек, а волосок из обугленного бамбукового волокна, соединил воедино лампу накаливания, электрогенератор, розетку и вилку.
Современная лампа накаливания Лампа накаливания состоит из цоколя, контактных проводников, нити накала, предохранителя и стеклянной колбы, заполненной буферным газом и ограждающей нить накала от окружающей среды
В лампочке накаливания только 5% потреблённой энергии превращается в свет, а остальная энергия преобразуется в тепло. К тому же, эти лампочки имеют малый срок службы и низкую световую отдачу. Более экономичными являются энергосберегающие (люминесцентные) лампы, которые более 70% энергии преобразуют в свет, и светодиодные лампы.
Энергосберегающие лампы
Энергосберегающая (люминесцентная) лампа состоит из колбы, которая наполнена парами ртути и аргона, и пускового устройства — стартера. Внутренняя поверхность колбы покрыта специальным веществом — люминофором. При воздействии ультрафиолетового излучения на люминофор начинает излучаться видимый свет. Люминофор может создавать различные цвета светового потока, так как сам может иметь разнообразные оттенки.
Лампа состоит из колбы с люминофорным покрытием, в которой содержатся пары ртути и впаяны нити накала— 1, электронной пускорегулирующей аппаратуры — 2, пластмассового корпуса — 3 и цоколя — 4.
При одинаковой светоотдаче потребление электроэнергии лампами накаливания приблизительно в 5 раз больше, чем у люминесцентных ламп. Именно во столько раз различаются их мощности.
В светодиодных лампах электрический ток пропускают через миниатюрное электронное устройство — чип, нанесённое на полупроводниковый кристалл. При прохождении электрического тока светодиод испускает свет. Устройство светодиодной лампы показано на рисунке.
Светодиоды используют как индикаторы включения на панелях приборов, табло, подсветке мобильных телефонов, мониторов и др.
Электрические источники света 1. Дуговая лампа 2. Свеча Яблочкова 3.Лампа накаливания 4.Люминисцентная лампа 5.Галогеновая лампа
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Линза – прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. Виды линз Собирающие Рассеивающие
Собирающие линзы Линзы, преобразующие параллельный пучок световых лучей в сходящийся, называются собирающими.
Рассеивающие линзы Линзы, преобразующие параллельный пучок световых лучей в расходящийся, называются рассеивающими.
Тонкая линза Линза, толщина которой пренебрежимо мала по сравнению с радиусами кривизны ее поверхности называют тонкой. собирающая линза рассеивающая линза
Геометрические характеристики линз Главная оптическая ось (ГОО) – прямая, на которой лежат центры сферических поверхностей, ограничивающих линзу . Н О О Н Главная плоскость линзы – плоскость, проходящая через центр линзы (т. О) перпендикулярно главной оптической оси ГОО ГОО
Фокус собирающей линзы – точка на главной оптической оси, в которой собираются лучи, падающие параллельно главной оптической оси, после преломления их в линзе. Н Н О О F F F F Фокус рассеивающей линзы – точка на главной оптической оси, через которую проходят продолжения расходящегося пучка лучей, параллельных главной оптической оси.
Фокальная плоскость линзы – плоскость, проходящая через фокус линзы перпендикулярно главной оптической оси. О О F F F F Н Н 1 Н 1 Н 1 Н Н 1
Основные лучи для собирающей линзы Луч, параллельный ГОО , преломляясь в линзе, проходит через ее задний фокус. Луч, идущий через оптический центр линзы , проходит через нее, не преломляясь. F F
Положение предмета ( d ) Действительное или мнимое Увеличение Прямое или обратное d > 2F d = 2 F 2 F< d< F d = F d < F
Положение предмета ( d ) Действительное или мнимое Увеличение Прямое или обратное d > 2F действительное уменьшенное обратное d = 2 F 2 F< d< F d = F d < F
Положение предмета ( d ) Действительное или мнимое Увеличение Прямое или обратное d > 2F действительное уменьшенное обратное d = 2 F действительное того же самого размера обратное 2 F< d< F d = F d < F
Положение предмета ( d ) Действительное или мнимое Увеличение Прямое или обратное d > 2F действительное уменьшенное обратное d = 2 F действительное того же самого размера обратное 2 F< d< F действительное увеличенное обратное d = F d < F
Положение предмета ( d ) Действительное или мнимое Увеличение Прямое или обратное d > 2F действительное уменьшенное обратное d = 2 F действительное того же самого размера обратное 2 F< d< F действительное увеличенное обратное d = F изображения нет d < F
Положение предмета ( d ) Действительное или мнимое Увеличение Прямое или обратное d > 2F действительное уменьшенное обратное d = 2 F действительное того же самого размера обратное 2 F< d< F действительное увеличенное обратное d = F изображения нет d < F мнимое увеличенное прямое
Изображение: действительное, уменьшенное, перевернутое
Изображение: действительное, того же размера, перевернутое
Изображение: действительное, увеличенное, перевернутое
Изображение: нет
Изображение: мнимое, увеличенное, прямое
F F Задание 1: построить изображение предмета и охарактеризовать его
F F Задание 2: построить изображение предмета и охарактеризовать его
Задание 3: построить изображение предмета и охарактеризовать его F F
F О Задание 4: найдите построением оптический центр и фокус собирающей линзы
Основные лучи для рассеивающей линзы Луч, параллельный ГОО , преломляясь в линзе, выходит как бы из мнимого (переднего)фокуса. Луч, идущий через оптический центр линзы , проходит через нее, не преломляясь.
Задание 1: построить изображение предмета и охарактеризовать его F F
A ’ Задание 2: постройте изображение предмета F F A
F O Задание 3: найти построением оптический центр и главный фокус рассеивающей линзы
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Электролиты вещества, растворы и расплавы которых обладают ионной проводимостью .
Na + Cl - NaCl H 2 O
Na + Cl - + H OH - + H OH - + H OH - + H OH - + H OH - H 2 O + H OH - + H OH - + H OH - + H OH - + H OH - + H HO - + H HO - + H HO - + H OH - + H OH - + H OH -
H 2 O Na + + H OH - + H OH - + H OH - + H OH - + H OH - + H HO - + H HO - + H HO - Cl - + H OH - + H OH - + H OH - + H OH - + H OH - + H OH - + H OH - + H OH -
Электролитическая диссоциация расщепление молекул электролита на положительные и отрицательные ионы под действием растворителя (от лат. dissociatio - разъединение) .
Степень диссоциации отношение количества молекул, диссоциировавших на ионы, к общему количеству молекул данного вещества .
Электролиз выделение на электродах веществ, входящих в состав электролита, при протекании через его раствор (или расплав) электрического тока.
Закон Фарадея: - электрохимический эквивалент в еще ства (1) (2) (3)
Масса вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду, прошедшему через раствор (расплав) электролита: m=kQ
Масса вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна силе тока и времени прохождения тока через раствор (расплав) электролита: m=kIt Учитывая, что Q=It, получим:
Согласно (3): (6) (6) – второй закон Фарадея (7) F- постоянная Фарадея (5) (4)
Объединенный закон Фарадея:
Задача: При никелировании детали в течении 50 минут сила тока, проходящего через ванну, была равна 2 А. Какова масса, выделившегося вещества на детали, если электрохимический эквивалент никеля k = 3 · 10 – 7 кг/Кл?
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Разгадай ребус 1=Р 5+6=Т К Э Й ччч О т 1=М 3=Щ Н
Работа и мощность электрического тока
Работа электрического тока
C помощью ручных инструментов можно выполнить ту же работу , что и с помощью электрических, но это займет гораздо больше времени
Механическая работа Работа совершается в том случае, если под действием некоторой силы совершается перемещение. F S
Работа электрического тока Работа электрического тока показывает какую работу совершает электрическое поле. При прохождении электрического тока по проводнику, электрическое поле заставляет заряженные частицы двигаться упорядоченно, следовательно оно совершает работу.
Работа электрического тока
Работа электрического тока
Формула для расчета работы электрического тока А= I · U·t
Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа
Единица измерения работы электрического тока Дж (джоуль)
Для измерения работы тока необходимы приборы: вольтметр, амперметр, часы.
Для измерения работы служит электросчетчик
Мощность электрического тока
Мощность – физическая величина, характеризующая скорость выполнения работы. Мощность электрического тока
Мощность – это физическая величина, которая численно равна работе, совершённой в единицу времени.
Мощность электрического тока
Мощность электрического тока выражается через напряжение и силу тока по формуле: Р= IU
Единица измерения мощности Вт (ватт)
Измерить мощность можно с помощью вольтметра и амперметра, или специального прибора ваттметра
Различные электроприборы имеют разную мощность. Мощность электрического тока
Электрический ток РАБОТА МОЩНОСТЬ Дж А= I·U·t Р= I·U ваттметр Вт электросчетчик
Решение задач. Электроплита включена в сеть с напряжением 220 В и силой тока 4 А. Рассчитать мощность и работу электрического тока за 1 час работы плиты.
Домашнее задание: § 50-52 упр 34 (2,3),35 (2,3),36 (2,3)
Закон Джоуля - Ленца Электрический ток нагревает проводник. Это явление вам хорошо известно. В результате работы электрического тока внутренняя энергия проводника увеличивается. Опыты показывают, что в неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи
Закон Джоуля - Ленца т.к. сказанному выше Q = A (количество теплоты равно работе тока Из закона Ома U = I * R, значит, Q = I*R*I*t
Закон Джоуля - Ленца К этому выводу пришли К этому выводу пришли независимо друг от друга два ученых — английский и русский
Решение задач Определите работу электрического тока в проводнике за 2 с, если сила тока равна 0,5 А, а напряжение 4 В. (4 Дж) 2. Каким должно быть напряжение на участке цепи, чтобы за 2 с при силе тока 1 А совершалась работа тока 10 Дж. (5 В) 3. Напряжение на участке цепи 20 В, сила тока 5 А, за какое время будет совершена работа 100 Дж? (1 с)
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Что такое магнетизм? В книге «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле», опубликованной в 1600 г., В. Гильберт описал следующие свойства магнитов: Вильям Гильберт (1540-1603) Врач английской королевы Елизаветы. магнит обладает в различных частях различной притягательной силой; на полюсах эта сила наиболее заметна; магнит имеет два полюса: северный и южный, разноименные полюсы притягиваются, одноименные отталкиваются; магнит, подвешенный на нитке, располагается определенным образом в пространстве, указывая север и юг; невозможно получить магнит с одним полюсом; земной шар — большой магнит; при сильном нагревании магнитные свойства у природных и искусственных магнитов исчезают; магниты оказывают свое действие через стекло, кожу и воду.
Электричество порождает магнетизм. 15 февраля 1820 года Эрстед случайно открыл действие электрического тока на магнитную стрелку. Ханс-Кристиан Эрстед (1777 - 1851)
Магнитное поле Используя мелкие стальные опилки, можно получить картины магнитных полей . Рис.1 Рис.2 За направление линии магнитного поля принято направление, указываемое северным полюсом магнитной стрелки.
Магнитное поле Земли периодически меняет свою полярность, совершая как вековые колебания, длительностью 5–10 тыс. лет, так и полностью переориентируясь (меняются местами магнитные полюса) 2–3 раза в течение миллиона лет. Об этом свидетельствуют «вмороженное» магнитное поле в осадочные и вулканические породы далёких эпох. Однако геомагнитное поле Земли не совершает хаотических изменений, а подчиняется определённому расписанию.
Магнитное поле Земли имеет каплевидную форму и образуется за счет металлического ядра планеты, проводящего электричество. Магнитное поле защищает планету от солнечного излучения. Время от времени полюса магнитного поля меняются местами. Последний раз смена полюсов происходила 780 тысяч лет назад
Электромагниты Наибольший интерес представляет катушки с электрическим током. Они используются как магниты. Как регулируют магнитное действие катушки с током? Увеличить или уменьшить силу тока в цепи. Увеличить или уменьшить число витков в катушке. Железный сердечник, введённый внутрь катушки, усиливает магнитное действие. Катушка с железным сердечником внутри называется электромагнитом.
Применение электромагнитов Кран с грузоподъёмным электромагнитом Для применения в системах водоснабжения для дистанционного электропривода пружинных колодочных тормозов . Плоскошлифовальный станок с электромагнитной плитой. Для дистанционного управления механизмами промышленного назначения. Для поднятия грузов
Изобретение электродвигателя Практически важное значение имеет вращение проводника с током в магнитном поле. Борис Семёнович Якоби русский физик, академик (1801-1874) Один из первых в мире электрических двигателей, пригодных для практического применения, был изобретён в 1834 г.
Задача На каком из рисунков правильно изображены полюсы магнитов
Тест «Электромагнитные явления». 1. Когда электрические заряды находятся в покое, то вокруг них обнаруживается… А. Электрическое поле. Б. Магнитное поле. В. электрическое и магнитное поля.
2. Как располагаются железные опилки в магнитном поле прямого тока? А. Беспорядочно. Б. По прямым линиям вдоль проводника. В. По замкнутым кривым, охватывающим проводник.
3. Какие вещества из указанных ниже притягиваются магнитом? А. Алюминий В. стекло Б. Сталь. Г. бумага
4. Когда к магнитной стрелке поднесли один из полюсов постоянного магнита, то южный полюс стрелки оттолкнулся. Какой полюс поднесли? А.Северный. Б. Южный.
5. Северный магнитный полюс расположен у …….. географического полюса, а южный - у……… А. южного ………….. северного. Б. северного …………. южного.
Указать расположение магнитных полюсов на рисунке. А. 1-южный, 2- северный. Б. 1- северный , 2 - южный В. 1 –северный, 2 – северный. Г. 1- южный, 2- южный.
Подумай! вариант 1 2 3 4 5 6 1 А В Б Б А А
Интересные факты В древних архивах сохранились записи, свидетельствующие о том, что императора Нерона, страдавшего ревматизмом, лечили электрованнами. Для этого в деревянную кадку с водой помещали электрических скатов. Находясь в такой ванне, император подвергался действию электрических разрядов и полей.
В прошлом веке в Швейцарии была изобретена электрическая няня. Изобретатель предложил подкладывать под детские пелёнки две изолированные металлические сетки, разделённые сухой прокладкой. Эти сетки были соединены с низковольтным источником тока, а также с электрическим звонком. Когда прокладка намокала, цепь замыкалась, и звонок сообщал матери о необходимости сменить пелёнку.
В тех регионах России, где бывают сильные морозы зимой, возникает проблема слива нефтепродуктов из железнодорожных цистерн, так как вязкость нефтепродуктов при низкой температуре слишком высокая. Учёные дальневосточных институтов разработали технологию электроиндукционного нагрева цистерн (см. рис. 9), позволяющую значительно сократить энергозатраты, так как для разогревания цистерн паром необходимо около 15 тонн топлива.
Для аварийных ситуаций, когда замерзают системы отопления и водоснабжения, разработан ручной электроиндукционный инструмент, обеспечивающий быстрый разогрев трубопроводов и высокую безопасность работ.
Даже на стреляных гильзах и патронах сохраняются отпечатки пальцев, уложившего их в оружие человека. Эти отпечатки могут быть выявлены по методике, разработанной специалистами Саратовского юридического института. Поместив гильзу или патрон в электрическое поле в качестве электрода, напыляют на него в вакууме тонкую металлическую плёнку, и на ней становятся видны отпечатки, которые возможно идентифицировать.
Предварительный просмотр:
Физика 8 класс
Тема: "Конденсаторы"
Цель урока:
- дать понятие проводников и непроводников электричества;
- познакомить детей с новыми приборами, их устройством и назначением;
- изготовить конденсатор, используя проводящие и непроводящие материалы;
- развитие мышления и памяти;
- умение правильно использовать новые термины.
Задачи:
Образовательная: познакомить с веществами, проводящими и непроводящими заряды; ознакомить с применением проводников и диэлектриков на практике; раскрыть принцип работы электроскопа.
Воспитательная: создание ситуаций самостоятельного поиска решения поставленных задач; воспитание уважительного отношения к мнению другого человека.
Развивающая: развитие навыков конструирования; развитие познавательного интереса.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Повторение изученного
1. Что понимают под работой электрического поля?
2. Как понимать выражение «электрическое поле потенциально»?
3. Какие поля называют потенциальными?
4. Как связанно изменение потенциальной энергии с работой?
5. Чему равна потенциальная энергия заряженной частицы в однородном поле?
6. От чего зависит работа по перемещению заряда из одной точки поля в другую?
III. Изучение нового материала
Для накопления значительных разноименных электрических зарядов применяются конденсаторы.
Конденсаторы — это система из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с линейными размерами проводников. Плоский конденсатор представляет собой две плоские металлические пластины, разделенные слоем диэлектрика. Напряженность поля между пластинами . Физическая величина, определяемая отношением заряда q к
разности потенциалов Де между обкладками конденсатора, называется электроемкостью
Единица электроемкости в системе СИ — фарад Ф
Основной характеристикой конденсатора, является - Электроемкость конденсатора, она определяется формулой: С=.
Емкость плоского конденсатора определяется площадью его пластин и расстоянием между ними. Кроме того емкость конденсатора зависит от свойств диэлектрика между пластинами. Так как диэлектрик ослабляет поле, то электроемкость при наличии диэлектрика увеличивается.
Электроемкость плоского конденсатора равна
Электроемкость плоского конденсатора можно увеличить путем увеличения площади обкладок, уменьшая расстояние между ними и применяя диэлектрики с большими значениями диэлектрической проницаемости.
Электроемкость уединенной среды радиусом R:
Электроемкость шара зависит от его радиуса и не зависит от заряда на его поверхности.
1Ф — электроемкость очень большой величины: такой электроемкостью обладает сфера 9 • 1011 км, что в 13 раз превышает радиус Солнца.
Виды конденсаторов: воздушный, бумажный, слюдяной, электростатический.
Назначение:
1. Накапливать на короткое время заряд или энергию для быстрого изменения потенциала.
2. Не пропускать постоянный ток.
3. В радиотехнике - колебательный контур, выпрямитель.
4. Фототехника.
IV. Закрепление изученного
1. Для чего предназначены конденсаторы?
2. Как устроен конденсатор?
3. Что называется электроемкостью?
4. В каких единицах выражается электроемкость?
5. От чего зависит электроемкость конденсатора?
6. Для чего пространство между обкладками конденсатора заполняют диэлектриками?
7. Как устроен конденсатор переменной емкости?
V. Решение задач
1. 3. Какой ёмкости конденсатор. Если он получил заряд 6 . 10-5 Кл, от источника 120 В.
Решение: C = q:U C = 6 . 10-5 : 120= 0,5 мкФ {Ответ:0,5 мкФ.)
2. Какой величины заряд сосредоточен на каждой из обкладок конденсатора емкостью 10 мкФ, заряженного до напряжения 100 В? {Ответ: 1 мКл.)
3. Какова электроемкость конденсатора, если заряд конденсатора 10 нКл, а разность потенциалов 20 кВ.
4. Конденсатору емкостью 10 мкФ сообщили заряд 4 мкКл. Какова энергия заряженного конденсатора
VI. Самостоятельная работа.
А теперь самостоятельное решение задач.
1) Наибольшая емкость конденсатора 58 мкФ. Какой заряд он накопит при его подключении к полюсам источника постоянного напряжения 50 В?
2) На конденсаторе написано 100 пФ; 300 В. Можно ли использовать этот конденсатор для накопления заряда 50 нКл.
VII. Домашнее задание
§ 54 Упражнение 38
Предварительный просмотр:
Урок по теме « Конденсаторы. Решение задач»
Определите электроёмкость конденсатора, если напряжение
Задача. Определите электроёмкость конденсатора, если напряжение между его обкладками В, а его заряд Кл.
Дано:
В
Кл
Найти:
— ?
Решение
Думаем: электроёмкость плоского конденсатора связана с его зарядом и напряжением на нём через соотношение (1).
(1)
Решаем: выразим из (1) искомую величину.
(2)
Считаем:
Ф
Ответ: мкФ.
Электроёмкость плоского воздушного конденсатора
Задача. Электроёмкость плоского воздушного конденсатора пФ. Определите расстояние между его обкладками, если площадь каждой из них см2.
Дано:
пФ
см2
Найти:
— ?
Решение
Думаем: связь между электроёмкостью и геометрией плоского конденсатора можно обнаружить в соотношении (1).
(1)
- где
- — диэлектрическая проницаемость среды (параметр, характеризующий способность среды проводить электрическое поле). Данный параметр является табличным.
- — электрическая постоянная ( Ф/м),
- — площадь обкладок конденсаторов,
- — расстояние между обкладками конденсатора.
Решаем: т.к. конденсатор — воздушный, то . Тогда из (1):
(2)
Считаем: не забываем перевести все параметры в единицы СИ.
м
Ответ: м.
Определите модуль напряжённости электростатического поля
Задача. Определите модуль напряжённости электростатического поля между обкладками плоского воздушного конденсатора, если сообщённый ему заряд нКл, а площадь каждой из обкладок см2.
Дано:
нКл
см2
Найти:
— ?
Решение
Думаем: напряжённость конденсатора можно найти по (1).
(1)
- где
- — диэлектрическая проницаемость среды (табличная величина),
- Ф/м — электрическая постоянная,
- — площадь поверхности плоскости.
- — заряд конденсатора.
Решаем: т.к. конденсатор воздушный, то . Тогда осталось просто подставить параметры из дано в (1).
Считаем: не забываем перевести все параметры системы в единицы СИ.
Н/м
Ответ: Н/м.
Определите энергию электростатического поля конденсатора
Задача. Определите энергию электростатического поля конденсатора электроёмкостью мкФ, если напряжение на нём В.
Дано:
мкФ
В
Найти:
— ?
Решение
Думаем: энергию электростатического поля конденсатора при заданных условиях легче представить через (1).
(1)
Считаем: решать нечего, по-этому считаем, учитывая единицы СИ.
Дж
Ответ: Дж.
Энергия электростатического поля заряженного плоского конденсатора
Задача. Энергия электростатического поля заряженного плоского конденсатора мкДж, если между его обкладками находится керосин, диэлектрическая проницаемость которого . Определите энергию поля этого конденсатора, если пространство между его обкладками будет заполнено маслом, диэлектрическая проницаемость которого .
Дано:
мкДж
Найти:
— ?
Решение
Думаем: энергию конденсатора можно найти различными способами. Проанализируем, что в нашем случае будет лучше. Если конденсатор уже заряжен, то при всех изменениях с конденсатором параметр заряда на нём остаётся постоянным (). Изменение диэлектрической проницаемости лучше всего описывается через электроёмкость:
(1)
Тогда энергию проще всего анализировать через:
(2)
Решаем: запишем (1) в (2) для гипотетического конденсатора с гипотетической диэлектрической проницаемостью.
(3)
Соотношение (3) описывает энергию и для первого и для второго состояния конденсатора. Запишем (3) для этих состояний конденсаторов, зная, что заряды и все параметры конденсатора, кроме диэлектрической проницаемости, остаются одинаковыми:
(4)
(5)
Таким образом, нам не нужно решать одну и ту же задачу по поиску энергии двух конденсаторов дважды. Теперь достаточно поделить (5) на (4):
(6)
Считаем:
Дж
Ответ: мкДж.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Взаимные превращения газов, жидкостей и твёрдых тел
Парообразование Происходит с поглощением энергии. Энергия расходуется на разрыв межмолекулярных связей Молекулы жидкости при тепловом движении движутся с разными скоростями. Самые быстрые молекулы способны преодолеть притяжение остальных молекул и выскочить из жидкости. Эти молекулы образуют пары в воздухе.
Пар Это газообразное состояние вещества, в которое могут переходить как жидкости (испарение), так и твёрдые тела (сублимация или возгонка).
Испарение Парообразование, происходящее при любой температуре со свободной поверхности жидкости ( с поверхности жидкости вылетают молекулы, кинетическая энергия которых превышает потенциальную энергию взаимодействия молекул)
Скорость испарения зависит от: Рода жидкости Температуры (чем выше температура жидкости, тем большей скоростью обладают ее молекулы) Площади поверхности испаряющейся жидкости (чем больше площадь поверхности, тем большее число быстрых молекул покидает жидкость) Наличия ветра над поверхностью жидкости
Так как при испарении жидкость покидают наиболее быстрые молекулы, обладающие соответственно большей кинетической энергией, средняя кинетическая энергия молекул жидкости уменьшается, значит температура жидкости при испарении понижается. Процесс, обратный испарению, называется конденсация.
Динамическое равновесие в системе жидкость-пар Число молекул, испаряющихся с поверхности жидкости в единицу времени, равно числу возвращающихся молекул конденсируемого пара.
Насыщенный пар Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. Давление насыщенного пара зависит только от температуры
Ненасыщенный пар Пар, находящийся при давлении ниже давления насыщенного пара: p
Кипение- Процесс парообразования, происходящий во всём объёме жидкости при определённой температуре (температуре кипения).
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Чем больше внешнее давление, тем выше температура кипения Паровой котёл p= 1,6 · 10 6 Па t k =200°C h= 7134 м ( пик Ленина на Памире ) p= 4 · 10 4 Па t k = 70°C
Кипение каждой жидкости при неизменном давлении происходит при строго определенной неизменной температуре. Температура кипения некоторых веществ, 0 С (при нормальном атмосферном давлении)
Влажность воздуха Влажность воздуха - это содержание водяного пара в воздухе. Атмосферный воздух состоит из смеси газов и водяных паров.
Водяной пар в воздухе, несмотря на огромные поверхности океанов, морей, озёр и рек, далеко не всегда является насыщенным. Перемещение воздушных масс приводит к тому, что в одних местах нашей планеты в данный момент испарение воды преобладает над конденсацией, а в других, наоборот, преобладает конденсация. Но в воздухе практически всегда имеется некоторое количество водяного пара. Содержание водяного пара в воздухе, т. е. его влажность, можно характеризовать несколькими величинами.
Плотность водяного пара в воздухе называется абсолютной влажностью. Абсолютная влажность выражается в кг/м3.
Парциальное давление водяного пара . Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов и водяного пара. Каждый из газов вносит свой вклад в суммарное давление, производимое воздухом на находящиеся в нём тела. Давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали, называют парциальным давлением водяного пара. Парциальное давление водяного пара принимают за один из показателей влажности воздуха. Его выражают в единицах давления — паскалях или миллиметрах ртутного столба. Так как воздух представляет собой смесь газов, то атмосферное давление определяется суммой парциальных давлений всех компонент сухого воздуха (кислорода, азота, углекислого газа и т. д.) и водяного пара.
Относительная влажность. По парциальному давлению водяного пара и абсолютной влажности ещё нельзя судить о том, насколько водяной пар в данных условиях близок к насыщению. А именно от этого зависит интенсивность испарения воды и потеря влаги живыми организмами. Вот почему вводят величину, показывающую, насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению, — относительную влажность. Относительной влажностью воздуха называют отношение парциального давления р водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению р н.п . насыщенного пара при той же температуре, выраженное в процентах: Относительная влажность воздуха обычно меньше 100 %.
При понижении температуры парциальное давление паров воды в воздухе может стать равным давлению насыщенного пара. Пар начинает конденсироваться, и выпадает роса. Температура, при которой водяной пар становится насыщенным, называется точкой росы. По точке росы можно определить относительную влажность воздуха.
Влажность: - абсолютная [ ] = - относительная [ ] = %
Приборы для измерения влажности воздуха гигрометры психрометры конденсационные волосные
По разнице температур сухого и влажного термометров и температуре сухого термометра устанавливают влажность воздуха по психрометрической таблице.
Психрометрическая таблица
Использование и учет: а) в метеорологии для предсказания погоды; б) при хранении продуктов и материалов; в) в хранении произведений искусства, книг, тканей; г) в проектировании строительных сооружений, машин, механизмов, подвергающихся воздействию влаги; д) влияние на самочувствие человека, животных.
Образцы заданий ЕГЭ А1. Парциальное давление водяного пара в воздухе при 20 °С равно 699 Па, а давление насыщенных паров при этой температуре равно 2330 Па. Относительная влажность воздуха равна 1) 10 % 2) 20 % 3) 30 % 4) 40 % А2. Парциальное давление водяного пара в комнате в 2,5 раза меньше давления насыщенного водяного пара при такой же температуре. Следовательно, относительная влажность воздуха в комнате равна 1) 2,5 % 2) 4 % 3) 25 % 4) 40 %
А3. Давление насыщенного водяного пара при температуре 40 °С приблизительно равно 6000 Па. Чему равно парциальное давление водяного пара в комнате при этой температуре, если относительная влажность равна 30 %? 1) 1800 Па 2) 3000 Па 3) 12 000 Па 4) 20 000 Па А4. В одном кубическом метре воздуха в комнате при температуре 24 °С находится водяной пар массой 1,6 • 10-2 кг. Определите относительную влажность воздуха в комнате, если плотность насыщенных паров при данной температуре 2,18 • 10-2 кг/м3. 1) 100 % 2) 73 % 3) 67 % 4) 53 %
А4. Относительная влажность воздуха в сосуде под поршнем равна 45 %. Воздух изотермически сжали, уменьшив объём в 3 раза. Чему стала равна относительная влажность воздуха в сосуде? 1) 135 % 2) 100 % 3) 90 % 4) 15 %
Источники: https://www.youtube.com/watch?v=SPsOlftX_KM Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика.10 класс: учеб. для. общеобразоват . учреждений. М., Просвещение, 2011
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Содержание Внутренняя энергия Работа в термодинамике Количество теплоты _________ Определение : Термодинамика – теория тепловых процессов, в которой не учитывается молекулярное строение тел.
Внутренняя энергия Определение: Внутренняя энергия тела – это сумма кинетической энергии хаотического теплового движения частиц (атомов и молекул) тела и потенциальной энергии их взаимодействия Обозначение: U Единицы измерения: [ Дж ]
Внутренняя энергия идеального одноатомного газа число молекул кинетическая энергия одной молекулы (N A k = R)
Внутренняя энергия идеального одноатомного газа
Так как - уравнение Клапейрона – Менделеева, то внутренняя энергия: - для одноатомного газа - для двухатомного газа.
В общем виде: где i – число степеней свободы молекул газа ( i = 3 для одноатомного газа и i = 5 для двухатомного газа)
Изменение внутренней энергии тела Δ U Совершение работы А над самим телом телом Δ U Δ U Теплообмен Q теплопроводность конвекция излучение
Работа в термодинамике
Работа в термодинамике Работа газа: Работа внешних сил: Работа А, совершаемая внешними телами над газом, отличается от работы А' самого газа только знаком:
Работа газа при изопроцессах При изохорном процессе ( V=const) : Δ V = 0 работа газом не совершается: P V Изохорное нагревание
При изобарном процессе (Р= const) : P V V 1 V 2 P Изобарное расширение 1 2
При изотермическом процессе (Т= const) : P V Изотермическое расширение Р 2 1 2 V 1 V 2
Геометрическое истолкование работы: Работа , совершаемая газом в процессе его расширения (или сжатия) при любом термодинамическом процессе, численно равна площади под кривой , изображающей изменение состояния газа на диаграмме (р, V).
Количество теплоты – часть внутренней энергии, которую тело получает или теряет при теплопередаче Процесс формула Нагревание или охлаждение С – удельная теплоёмкость вещества [ Дж/кг 0 К ], m – масса [ кг ], Δ T – изменение температуры [ 0 K]. Кипение или конденсация r – удельная теплота парообразования [ Дж/кг ] Плавление или кристаллизация λ - удельная теплота плавления вещества [ Дж/кг ] Сгорание топлива q – удельная теплота сгорания топлива [ Дж/кг ]
Закрепление Какова внутренняя энергия 10 моль одноатомного газа при температуре 27 °С? На сколько изменяется внутренняя энергия гелия массой 200 г при увеличении температуры на 20 °С? Какова внутренняя энергия гелия, заполняющего аэростат объемом 60 м3 при давлении 100 кПа? 4. В вертикально расположенном цилиндре с площадью основания 1 дм 2 под поршнем массой 10 кг, скользящим без трения, находится воздух. При изобарном нагревании воздуха поршень поднялся на 20 см. Какую работу совершил воздух, если наружное давление равно 100 кПа?
Закрепление
Домашнее задание: Учебник Г. Я. Мякишев 10 класс: п.75-81 Задачи Г.Я. Мякишев: упр. 15 №10
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Актуализация знаний -Дайте формулировку первого закона термодинамики. (Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количеству теплоты, переданному системе. ∆ U = A + Q ) -Может ли газ нагреться или охладиться без теплообмена с окружающей средой? Как это происходит? (При адиабатных процессах.)
-Напишите первый закон термодинамики в следующих случаях: а) теплообмен между телами в калориметре; б) нагрев воды на спиртовке; в) нагрев тела при ударе. а) А=0 , Q =0, ∆ U =0; б) А=0, ∆ U = Q ; в) Q =0, ∆ U =А)
Развитие техники зависит от умения использовать громадные запасы внутренней энергии. Использовать эту энергию - это значит совершать за ее счет полезную работу. Рассмотрим источники, которые совершают работу за счет внутренней энергии.
Тепловой двигатель - устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию
Виды тепловых двигателей:
История создания теплового двигателя. 1690 – пароатмосферная машина Д.Папена 1705 - пароатмосферная машина Т.Ньюкомена для подъема воды из шахты 1763-1766 – паровой двигатель И.И.Ползунова 1784 – паровой двигатель Дж.Уатта 1865 – двигатель внутреннего сгорания Н.Отто 1871 – холодильная машина К.Линде 1897 – двигатель внутреннего сгорания Р.Дизеля (с самовоспламенением)
В апреле 1763 г. Ползунов демонстрировал работу огнедействующей машины «для заводских нужд»
В 1781 г. Джеймс Уатт получил патент на изобретение второй модели своей машины. В 1782 г. эта замечательная машина, первая универсальная паровая машина «двойного действия», была построена.
К 1863 году был готов первый образец атмосферного газового двигателя с поршнем от авиационного мотора и ручным стартером, работавшим на смеси бензина и воздуха. Двигатель внутреннего сгорания Н.Отто
1878 – 1888 гг. Рудольф Дизель работает над созданием двигателя принципиально новой конструкции. В голову ему приходит создание абсорбционного двигателя, работавшего на аммиаке, а в роли топлива должна была выступать специальная пудра, полученная из каменного угля.
Вся ли тепловая энергия превращается в тепловых двигателях в механическую энергию? Любой тепловой двигатель превращает в механическую энергию только часть той энергии, которая выделяется топливом. Для характеристики экономичности различных двигателей введено понятие КПД (коэффициент полезного действия) двигателя.
Принцип действия теплового двигателя Принцип действия теплового двигателя основан на свойстве газа или пара при расширении совершать работу. В процессе работы теплового двигателя периодически повторяются расширения и сжатия газа. Расширения газа происходят самопроизвольно, а сжатия под действием внешней силы.
Нагреватель. T ₁ Холодильник. T ₂ Рабочее тело Q ₁ Q ₂ Q ₁ - Q₂= A Как работает тепловой двигатель?
КПД замкнутого цикла Q 1 – количество теплоты полученное от нагревания Q 1 >Q 2 Q 2 - количество теплоты отданное холодильнику Q 2 КПД теплового двигателя. Коэффициент полезного действия теплового двигателя (КПД) – отношение работы, совершаемой двигателем за цикл, к количеству теплоты, полученной от нагревателя. Карно Никола Леонард Сади (1796-1832 г.)- французский физик и инженер. Свои исследования он изложил в сочинении «размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу». Он предложил идеальную тепловую машину. Цикл Карно – самый эффективный цикл, имеющий максимальный КПД. 1 – 2 - изотермическое расширение. А ₁₂ = Q ₁ 2 – 3 – адиабатное расширение А ₂₃ = - ∆ U ₂₃ 3 – 4 - изотермическое сжатие A ₃₄= A сж = Q₂ 4 – 1 – адиабатное сжатие A ₄₁= ∆ U₄₁ Паровой двигатель Паровая турбина Двигатель внутреннего сгорания Дизельный двигатель Газовая турбина Реактивный двигатель Виды тепловых двигателей Характеристики тепловых двигателей Двигатели Мощность, кВт КПД, % ДВС: карбюраторный дизельный 1 – 200 15 - 2200 25 35 Турбины: паровые газовые 3 10 5 12 10 5 30 27 Реактивный 3 10 7 80 КПД теплового двигателя = (А / Q 1 ) 100% = А п / А з = А п / А з = А п / А з = ( Q 1 - Q 2 / Q 1 ) 100% ВСЕГДА! 00% Почему? Один из учеников при решении получил ответ, что КПД теплового двигателя равен 200%. Правильно ли решил ученик задачу? КПД теплового двигателя 45%. Что означает это число? Качественные задачи: Нет. КПД теплового двигателя не может быть равен 200%, т. к. он всегда 00%. КПД теплового двигателя 45% означает, что только 45% от теплоты, переданной рабочему телу (газу), идет на совершение полезной работы. Ответы: 1.Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдаёт холодильнику энергию 800 Дж. Чему равен КПД теплового двигателя? Задачи: 1.Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдаёт холодильнику энергию 800 Дж. Чему равен КПД теплового двигателя? Решение: = ( Q 1 - Q 2 / Q 1 ) 100%= ( 1000-800 / 1000) 100% = 20% Задача 2. В цилиндре двигателя автомобиля при сгорании топлива образуются газы, температура которых 1000 К, температура отработанных газов 373 К. Определить путь, пройденный автомобилем, имеющим в баке 40 л топлива, удельная теплота сгорания которого 3,2 ∙ 10 10 Дж/м 3 . Сила сопротивления движению автомобиля 1,7 ∙ 10 3 Н. Двигатель считать идеальным. Дано: Решение: Полезная работа двигателя: Количество теплоты, полученное двигателем: КПД теплового двигателя: КПД идеального теплового двигателя: Дано: Ответ: автомобиль проехал 472 км. Тогда Решение: Задача 3. В калориметр, содержащий 0,5 кг воды и 0,1 кг льда при температуре 273 К, поместили электрический нагреватель при такой же температуре. Общая теплоемкость калориметра и нагревателя 1 00 Дж/К. Сколько времени необходимо пропускать ток через нагреватель, чтобы вода в калориметре нагрелась до 373 К и 0,2 кг ее обратились в пар? Нагреватель потребляет мощность 500 Вт, а КПД — 90%. КПД установки: Количество теплоты, выделяемое нагревателем: нагревания воды: Количество теплоты для: плавления льда: парообразования: нагревания калориметра и нагревателя: Дано: Решение: Дано: КПД установки: Решение: Тогда Ответ: ток необходимо пропускать 27,6 мин. Решение: Дано: Задача 4. Абсолютная температура нагревателя идеального теплового двигателя в 3 раза выше температуры холодильника. Если за один цикл двигатель поднимает поршень массой 5 кг на высоту 20 м и сжимает при этом пружину жесткостью 625 кН/м на 8 см, то какое количество теплоты получает рабочее тело от нагревателя за один цикл? Дано: Решение: Искомое количество теплоты: Задача 5. Кожух станкового пулемета наполнен 4 кг воды при температуре 0 о С. Скорость стрельбы 10 выстрелов в секунду. Заряд пороха в патроне 3,2 г. За какое время выкипит половина воды в кожухе при непрерывной стрельбе? Считать, что на нагревание ствола идет 30% теплоты, выделенной при сгорании топлива. Какова начальная скорость пули, если ее масса 9,6 г, а КПД пулемета 20%? Дано: Решение: СИ КПД процесса при теплообмене с учетом ЗСЭ: Изменение внутренней энергии сгораемого топлива: Кол-во теплоты, выделяемое при сгорании топлива : Кол-во теплоты, полученное водой: Закон сохранения и превращения энергии: Тогда Изменение внутренней энергии сгораемого топлива: Дано: СИ Решение: Дано: Решение: Время, за которое выкипит половина воды: СИ Работа расширения пороховых газов: КПД пулемета: Дано: СИ Решение: Дано: СИ Решение: Спасибо за внимание!
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Неподвижные электрические заряды создают вокруг себя электрическое поле . Движущиеся заряды создают вокруг себя электрическое поле и магнитное поле.
Взаимодействие токов Между неподвижными электрическими зарядами действуют силы, которые можно определить по закону Кулона. Каждый из зарядов создает свое электрическое поле, которое действует на другой заряд.
Взаимодействия между направленно движущимися электрическими зарядами (например, в проводниках с электрическим током) называют магнитными. А силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга, называют магнитными силами
Если параллельно расположенные проводники соединить так, чтобы в них: - возникли токи одинакового направления , то проводники начнут притягиваться друг к другу; - возникли токи противоположного направления , то проводники начнут отталкиваться друг от друга.
Магнитное поле В пространстве, окружающем движущиеся заряды (или электрические токи) возникает поле, называемое магнитным. Электрический ток в проводнике создает вокруг себя магнитное поле, которое действует на ток в другом проводнике. А поле, созданное электрическим током второго проводника, действует на первый. Магнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами.
Свойства магнитного поля: магнитное поле порождается электрическим током (направленно движущимися зарядами). магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток (на движущиеся заряды).
Движущиеся заряды (электрический ток) создают магнитное поле. Вокруг любых направленно движущихся зарядов возникает магнитное поле. Оно также появляется, если в пространстве существует электрическое поле, изменяющееся со временем. Магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток.
Электрическое поле характеризуется напряженностью электрического поля. Напряженность электрического поля - это величина векторная. Магнитное поле характеризуется магнитной индукцией. Магнитная индукция - это векторная величина, она обозначается буквой Единица магнитной индукции – Тл (тесла).
Единица магнитной индукции. За единицу модуля вектора магнитной индукции можно принять магнитную индукцию однородного поля, в котором на отрезок проводника длиной 1 м при силе тока в нем 1 А действует со стороны поля максимальная сила Fm = 1 Н. Единица магнитной индукции получила название тесла (Тл) в честь сербского ученого-электротехника Н. Тесла (1856—1943).
За направление вектора магнитной индукции принимается направление, которое показывает северный ( N ) полюс магнитной стрелки.
Правило буравчика Когда направление буравчика, двигающегося поступательно, совпадает с направлением тока в исследуемом проводнике, направление вращения ручки этого буравчика такое же, как и направление магнитного поля тока. Если обхватить проводник правой рукой, направив отставленный палец вдоль направления тока, то остальные четыре пальца укажут направление силовых линий магнитного поля тока.
Вихревое поле Силовые линии электростатического поля всегда имеют источники: они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных. А линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца, они всегда замкнуты. Поля с замкнутыми векторными линиями называют вихревыми. Магнитное поле — вихревое поле. Магнитное поле не имеет источников. Магнитных зарядов, подобных электрическим, в природе не существует. Итак, магнитное поле — это вихревое поле, в каждой его точке вектор магнитной индукции указывает магнитная стрелка, направление вектора магнитной индукции можно определить по правилу буравчика.
Линии магнитной индукции - линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции в этой точке. Магнитное поле соленоида Магнитное поле постоянного магнита Магнитное поле витка Магнитное поле – вихревое поле , т.е. поле с замкнутыми силовыми линиями.
Замкнутый контур с током в магнитном поле 1. Однородное магнитное поле оказывает на рамку ориентирующее действие. Если подвесить на гибких проводах плоскую рамку с током между полюсами магнита (т.е. в однородном магнитном поле), то рамка будет поворачиваться до тех пор, пока ее плоскость не установится перпендикулярно линии, соединяющей полюсы магнита.
2. В неоднородном магнитном поле рамка, кроме поворачивания, будет двигаться поступательно, притягиваясь к проводнику с током или отталкиваясь от него. Если подвесить рамку с током рядом с проводником тока, то рамка тоже поворачивается и располагается так, что провод оказывается в плоскости рамки, а кроме того, в зависимости от направления токов в проводнике и рамке, притягиваться или отталкиваться от него. При изменении направления тока в проводе рамка повернется на 180°.
Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера Магнитное поле действует с некоторой силой на проводник с током, а точнее на все элементы этого проводника. В 1820 г. А. А м п е р сумел установить выражение для силы, действующей на отдельный элемент тока. Позднее в память о заслугах А. Ампера выражение для магнитной силы, действующей на проводник с током со стороны магнитного поля, назвали законом Ампера.
Модуль вектора магнитной индукции От чего зависит сила, действующая на проводник с током в магнитном поле? Пусть свободно подвешенный горизонтально проводник находится в поле постоянного подковообразного магнита.
Поле магнита сосредоточено в основном между его полюсами, поэтому магнитная сила действует практически только на часть проводника длиной l , расположенную между полюсами. Сила направлена горизонтально, перпендикулярно проводнику и линиям магнитной индукции. Сила достигает максимального значения, когда вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику
Модуль вектора магнитной индукции определяется отношением максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на отрезок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого отрезка Итак, в каждой точке магнитного поля можно определить направление вектора магнитной индукции и его модуль, если измерить силу, действующую на отрезок проводника с током.
Закон Ампера Сила Ампера равна произведению модуля силы тока, вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями векторов магнитной индукции и тока. Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная проводнику составляющая вектора магнитной индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90 большой палец укажет направление силы, действующей на отрезок проводника.
Д/з: § 1-3, упр 1 №1-3
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Какими свойствами обладает магнитное поле? Что такое сила Ампера? Как рассчитать силу Ампера? Что такое электрический ток?
Электрический ток — это упорядоченно движущиеся заряженные частицы. Поэтому действие магнитного поля на проводник с током есть результат действия поля на движущиеся заряженные частицы внутри проводника. Найдем силу, действующую на одну частицу.
Действие магнитного поля на движущуюся заряженную частицу Сила Лоренца Хе́ндрик Анто́н Ло́ренц (1853 - 1928) выдающийся голландский физик и математик , развил электромагнитную теорию света и электронную теорию материи, а также сформулировал теорию электричества, магнетизма и света, внёс большой вклад в развитие теории относительности, лауреат Нобелевской премии 1902г.
Силу Лоренца можно найти с помощью закона Ампера. Модуль силы Лоренца равен отношению модуля силы F, действующей на участок проводника длиной Δl , к числу N заряженных частиц, упорядоченно движущихся в этом участке проводника:
Рассмотрим отрезок тонкого прямого проводника с током. Пусть длина отрезка δl и площадь поперечного сечения проводника S настолько малы, что вектор индукции магнитного поля можно считать одинаковым в пределах этого отрезка проводника. Сила тока I в проводнике связана с зарядом частиц q, концентрацией заряженных частиц (числом зарядов в единице объема) и скоростью их упорядоченного движения v следующей формулой: I = qnvS .
Модуль силы, действующей со стороны магнитного поля на выбранный элемент тока, равен: F = | I | BΔl sin α. Подставляя в эту формулу выражение для силы тока, получаем: F = | q | nvSΔlB sin α = v| q | NB sin α, где N = nSΔl — число заряженных частиц в рассматриваемом объеме.
Следовательно, на каждый движущийся заряд со стороны магнитного поля действует сила Лоренца, равная: где α — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции. Сила Лоренца перпендикулярна векторам и .
Ее направление определяется с помощью того же правила левой руки, что и направление силы Ампера: если левую руку расположить так, чтобы составляющая магнитной индукции , перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по движению положительного заряда (против движения отрицательного), то отогнутый на 90° большой палец укажет направление действующей на заряд силы Лоренца Fл
Электрическое поле действует на заряд q с силой Fэл = qЕ . Следовательно, если есть и электрическое поле, и магнитное поле, то суммарная сила , действующая на заряд, равна: = эл + л
Так как сила Лоренца перпендикулярна скорости частицы, то она не совершает работы . Согласно теореме о кинетической энергии это означает, что сила Лоренца не меняет кинетическую энергию частицы и, следовательно, модуль ее скорости. Под действием силы Лоренца меняется лишь направление скорости частицы.
Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле. Рассмотрим движение частицы с зарядом q в однородном магнитном поле , направленном перпендикулярно к начальной скорости частицы
Сила Лоренца зависит от модулей векторов скорости частицы и индукции магнитного поля. Так как магнитное поле не меняет модуль скорости движущейся частицы, то остается неизменным и модуль силы Лоренца. Эта сила перпендикулярна скорости и, следовательно, определяет центростремительное ускорение частицы. Неизменность по модулю центростремительного ускорения частицы, движущейся с постоянной по модулю скоростью, означает, что частица равномерно движется по окружности радиусом r. Определим этот радиус.
Согласно второму закону Ньютона Время, за которое частица делает полный оборот (период обращения), равно:
Применение силы Лоренца Осциллограф Кинескоп Масс – спектрограф Ускорители элементарных частиц (циклотрон, бетатрон, синхрофазотрон) B
Проверьте свои знания
1 вариант 1) Определите направление силы Лоренца 2) Определите направление вектора магнитной индукции : v + F л 3)Определите направление скорости движения заряда F л x x x x x x x x x x x x В 4) Электрон, двигаясь со скоростью 3000км/с , влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 мТл . Определите силу, действующую на электрон, если перпендикулярна В 2 вариант Определите направление силы Лоренца v 2) Определите направление вектора магнитной индукции : v F л ( к нам ) 3)Определите направление скорости движения заряда • • • • В • • • • • • • • F л 4) Электрон, двигаясь со скоростью 10 8 см/с, влетает в однородное магнитное поле с индукцией 20 мТл. Каков будет радиус кривизны его траектории? N S N S v - + - + +
Домашнее задание §4, Р № 852, 853, 855
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Магнит притягивает железные предметы. Кроме железа, притягиваются также близкие к нему металлы – никель и кобальт. Такие металлы называют ферромагнетиками. Парамагнетиков достаточно много. Это металлы магний, кальций, алюминий, хром, марганец, газ кислород и многие другие. Но гораздо больше, оказывается, других веществ – диамагнетиков , которые магнитом… отталкиваются. Правда, это отталкивание диамагнетиков очень слабо, и его заметить трудно.
Еще в 1778 г. малоизвестный ученый Антон Бругманс положил кусочек металла висмута в маленький бумажный кораблик, поставил его на воду и поднес к нему магнит. И вопреки здравому смыслу того времени кораблик стал уплывать от магнита. Этот результат был так необычен, что ученые не стали даже проверять его, а просто не поверили Бругмансу
Если нагреть ферромагнетики до определенной температуры , то они перестают притягиваться к магниту , то есть теряют магнитные свойства. Но если быть точным, они продолжают притягиваться, только в сотни тысяч раз слабее. Значит , ферромагнетики становятся парамагнетиками . Например, металл гадолиний является ферромагнетиком только при температуре ниже 16 °С, а выше он парамагнетик .
Температура , при нагревании до которой ферромагнетик теряет магнитные свойства и становится парамагнетиком , называется точкой Кюри. Точка Кюри зависит от состава стали. У различных марок стали она находится в интервале температур 721-780°С.
Гипотеза Ампера ( 1820 год ) Внутри атомов и молекул любого вещества циркулируют круговые токи , которые создают элементарные магнитные поля .
Явление возникновения собственного магнитного поля в веществе , помещенном в магнитное поле , называется намагниченностью . При этом в зависимости от вещества суммарное магнитное поле внутри вещества может или увеличиваться или уменьшатьс я μ = ― В В 0 μ - магнитная проницаемость вещества В – магнитная индукция в веществе В - магнитная индукция в вакууме 0
Парамагнетики. Парамагнетиком называется вещество, у которого атомы имеют собственный магнитный момент в отсутствие внешнего магнитного поля .
Диамагнетики. У диамагнетиков суммарный магнитный момент каждого атома в отсутствие внешнего МП равен нулю
Ферромагнетики. Ферромагнетики – это вещества, имеющие большой вектор намагниченности и большую магнитную проницаемость. Моделью ферромагнетика является совокупность так называемых доменов . Доменом называется область внутри ферромагнетика, в которой каждый атом имеет свой магнитный момент в отсутствие внешнего магнитного поля.
Применение ферромагнетиков
Магнитная запись и воспроизведение звука
Магнитофон 1935 годах немецкая фирма AEG начала выпуск студийного аппарата магнитной записи для радиовещания, назвав его "магнетофон" - отсюда наше слово "магнитофон".
История Первый двухдорожечный магнитофон выпустила фирма AEG в 1957 году, а четырехдорожечный в 1959 году. Первый полностью транзисторный магнитофон изготовила фирма "Сони" в 1956 году. Кассетный магнитофон разработала голландская фирма "Филипс" в 1961 году.
Новые носители В 1925 году в СССР была запатентована гибкая "лента из целлулоида, покрытая стальными опилками (например, посредством столярного клея)". На Западе экспериментировали с похожей бумажной лентой (1927 год, Германия) В 1934-1935 годах немецкая фирма BASF начала серийный выпуск магнитофонной ленты из порошка карбонильного железа либо магнетита на диацетатной основе. Катушка диаметром 25 сантиметров весила один килограмм и позволяла вести запись в течение 20 минут.
Первые видеомагнитофоны В 1952 Jack Mullin и Wayne Johnson из компании Crosby Enterprises выпустили первый видеомагнитофон. Пленка шириной в 1 дюйм двигалась со скоростью 304 см/сек и записывала 10 дорожек видео, одну - синхросигналов и одну звука. Система могла записать полосу до 1.7MHz, что было достаточно для черно-белого ТВ. Один из первых видеомагнитофонов RCA с линейной записью Блок вращающихся головок - сердце видеомагнитофона VHS
Бытовые видеомагнитофоны В бытовую технику видеомагнитофон пришел с 1975 года, когда SONY выпустила кассетный видеомагнитофон стандарта BETAMAX. Бытовой видеомагнитофон SONY CV-2000 (1965)
Компьютер UNIVAC - это первый в США компьютер , предназначенный для коммерческого применения, и своим успехом он был в немалой степени обязан удобным компонентам ввода-вывода данных на магнитной ленте. Пульт управления машины UNIVAC 1951 г Сегодня он главный хранитель информации. Его успех проникновения во все сферы жизни обязан удобным устройствам хранения информации.
Дискеты (флоппи-диск) Дискета — портативный магнитный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных сравнительно небольшого объема. Этот вид носителя был особенно распространён в 1970-х — конце 1990-х годов. (Первая дискета диаметром в 200 мм (8″), 1971 ) Обычно дискета представляет собой гибкую пластиковую пластинку, покрытую ферромагнитным слоем, отсюда английское название « floppy disk » («гибкий диск»). Алан Шугерт, дискета диаметром 5,25″, 1976 , IBM Объем памяти: 110-1200 Кб Дискета диаметром 3,5″ (90 мм). Sony, 1981 , Объем памяти: 720-2880 Кб Преимущества дискет: недорогой носитель; скорость больше, чем у магнитофона; быстрый доступ к нужной информации. Недостатки : быстрый механический износ; маленькая емкость; воздействие любых магнитных полей.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Бор Нильс Хенрик Давид (7.10.1885—18.11.1962) Датский физик, один из создателей современной физики. Основатель (1920) и руководитель Института теоретической физики в Копенгагене (Институт Нильса Бора); создатель мировой научной школы; иностранный член АН СССР (1929). Создал теорию атома, в основу которой легли планетарная модель атома, квантовые представления и предложенные им постулаты. Важные работы по теории металлов, теории атомного ядра и ядерных реакций.
Модель Резерфорда 1. В центре атома находится положительно заряженное ядро, занимающее ничтожную часть пространства внутри атома (порядка 10 -12 - 10 -13 см, что в десятки или даже в сотни тысяч раз меньше размеров самого атома). 2. Весь положительный заряд и почти вся масса атома сосредоточены в его ядре (масса электрона равна 1/1823 а.е.м.). 3. В целом атом нейтрален, из чего следует, что число внутриатомных электронов, как и заряд ядра, равно порядковому номеру элемента в периодической таблице.
Электроны движутся вокруг ядра, подобно тому как планеты движутся вокруг солнца . Такой характер движения обусловлен действием кулоновских сил Модель Резерфорда
крупный шаг в развитии знаний о строении атома . наглядная и полезная для объяснения многих экспериментальных данных, в частности была совершенно необходимой для объяснения опытов по рассеянию α-частиц но обнаружила и свои недостатки: неспособна объяснить не смогла объяснить все свойства атомов, факт длительного существования атома , т. е. его устойчивость Модель Резерфорда
По классическим законам атом должен излучать электромагнитные волны, т.к. электроны движутся с ускорением. Это должно приводить к уменьшению запаса потенциальной энергии в системе ядро – электрон, а следовательно, и к постепенному уменьшению радиуса орбиты электрона и, наконец, к падению электрона на ядро (за время порядка 10 –8 с атом прекратил бы свое существование) . НО атомы обычно не излучают электромагнитные волны, а атомы устойчивы, т.е. электроны не падают на атомные ядра Модель Резерфорда
Никаких доказательств того, что атомы непрерывно исчезают, не было, следовательно, модель Резерфорда в чем-то ошибочна Модель Резерфорда
Бор предположил, что электрон в атоме не подчиняется законам классической физики. ПОСТУЛАТЫ БОРА
В 1913 году Бор показал, что поведение микрочастиц нельзя описывать теми же законами , что и макроскопических тел . Бор предположил , что величины характеризующие микромир, должны квантоваться , т.е. они могут принимать только определенные дискретные значения . Законы микромира - квантовые законы! Эти законы в начале 20 столетия еще не были установлены наукой. Бор сформулировал их в виде трех постулатов дополняющих ( и "спасающих") атом Резерфорда.
Атомная система может находиться только в особых стационарных, или квантовых, состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия. ПОСТУЛАТЫ БОРА I постулат
Электрон может вращаться вокруг ядра не по произвольным, а только по строго определенным (стационарным) круговым орбитам. Радиус орбиты r и скорость электрона v связаны квантовым соотношением Бора: ПОСТУЛАТЫ БОРА mrv = n ћ I постулат где m — масса электрона, n — номер орбиты, ћ — постоянная Планка (ћ = 1,05∙10-34 Дж∙с).
При движении по стационарным орбитам электрон не излучает и не поглощает энергии ПОСТУЛАТЫ БОРА I постулат
II постулат Излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией.
При этом энергия испущенного атомом фотона равна разности энергий стационарных состояний , а где Ek - энергия атома в более высоком энергетическом состоянии; Еn - энергия атома в более низком энергетическом состоянии. II постулат частота излучения определяется по формуле:
П остулат позволяет вычислить по известным экспериментальным значениям энергий стационарных состояний частоты излучения атома водорода.
Если атом водорода переходит из более высоких энергетических состояний - в третье: излучение света происходит в инфракрасном диапазоне частот; СЕРИЯ ПАШЕНА- ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Если атом водорода переходит из более высоких энергетических состояний - во второе -излучение света происходит в в видимом диапазоне; СЕРИЯ БАЛЬМЕРА- ВИДИМЫЙ СВЕТ
СЕРИЯ ЛАЙМАНА УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ Если атом водорода переходит из более высоких энергетических состояний - в первое - излучение света происходит в ультрафиолетовом диапазоне.
Если атом переходит в одно из возбужденных состояний, долго оставаться там он не может: атом самопроизвольно (спонтанно) переходит в основное состояние. ПОСТУЛАТЫ БОРА ИК видимый УФ
Свои постулаты Бор применил для объяснения излучения и поглощения света атомом водорода.
На основании теории Бора оказалось возможным построить количественную теорию спектра водорода. АТОМ ВОДОРОДА
УЛЬТРАФИОЛЕТ ВИДИМЫЙ СВЕТ АТОМ ВОДОРОДА ИНФРАКРАСНОЕ
спектры излучения Спектр нагретого вещества в газообразном состоянии состоит из узких линий разного цвета. Такой спектр называется линейчатым спектром излучения . Для получения такого спектра используют дуговой или искровой разряд . Линейчатый спектр излучения у каждого химического элемента свой, не совпадающий со спектром другого химического элемента.
СПЕКТРЫ ИСПУСКАНИЯ Расчеты Бора привели к согласию с экспериментально определенными частотами. Частоты излучений можно определить по спектрам атомов: на фоне сплошного спектра поглощения (на черном фоне) видны цветные линии излучения, соответствующие определенным длинам волн или частотам
СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ Поглощение света- процесс, обратный излучению: атом переходит из низших энергетических состояний в высшие. При этом атом поглощает излучение тех же частот , которые излучает при обратных переходах.
СПЕКТРЫ ИСПУСКАНИЯ СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ 1-сплошной 2- натрия 3-водорода 4-гелия 5-солнечный 6-натрия 7-водорода 8-гелия
ТРУДНОСТИ ТЕОРИИ Построить количественную теорию уже для атома гелия на основе боровских представлений оказалось затруднительным
В современной физике с помощью квантовой механики построена количественная теория излучения и поглощения света. В рамках классической физики оказалось невозможным ответить на многие вопросы, связанные с поведением электронов внутри атомов, с излучением и поглощением атомов
Предварительный просмотр:
Тема урока
«Решение задач по теме «Фотоэффект»
11 класс
1. Характеристика темы
2. Методические рекомендации по организации урока
3. Критерии к результатам обучения
4. Межпредметные связи
5. Методическая характеристика урока
6. План урока
7. Структура и содержание урока
8. Литература
9. Самоанализ урока
Характеристика темы
Раздел «Строение атома и квантовая физика», на который отведено 23 часа, включает в себя четыре темы: «Квантовая оптика», «Элементы физики атома», «Элементы физики атомного ядра», «Элементы физики элементарных частиц». Рассматриваемая на данном уроке тема относится к первой части. Этот урок в плане «Элективный курс по физике в 10 – 11 классах», который рассчитан на два года - 70 часов.
К этому занятию обучающиеся изучили тему «Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта».
Методические рекомендации по организации и проведению урока
Замысел урока соответствует основным критериям технологии критического мышления с учетом требований системного, дифференцированного и личностного подхода.
На уроке должны быть запланированы разные виды деятельности:
репродуктивная, алгоритмическая, творческая и поисковая, что позволит включить в работу всех учащихся. Для этого необходимо использовать задания различного уровня сложности, поддерживать и поощрять активность на уроке.
Критическое мышление – это разумное рефлексивное мышление, сфокусированное на решении того, во что верить и что делать; использование таких когнитивных навыков и стратегий, которые увеличивают получение желательного результата, отличается взвешенностью, логичностью, целенаправленностью. В педагогике – это мышление оценочное, рефлексивное, развивающееся путем наложения новой информации на жизненный опыт. Исходя из этого, критическое мышление может развивать следующие качества обучающегося:
- готовность к планированию (упорядоченность мыслей - признак уверенности в знаниях);
- гибкость (восприятие идей других);
- настойчивость (достижение цели);
- готовность исправлять свои ошибки (воспользоваться ошибкой для продолжения обучения);
- осознание (отслеживание хода рассуждений);
- поиск компромиссных решений (важно, чтобы принятие решения воспринимались другими людьми, иначе они так и останутся на уровне высказываний).
В данной технологии выделяют три основных этапа:
Вызов – пробуждение имеющихся знаний, интереса к полученной информации, актуализация жизненного опыта.
Осмысление содержания – получение новой информации.
Рефлексия – осмысление, рождение нового знания.
Положительные стороны технологии:
- побуждает интерес к теме;
- позволяет систематизировать имеющиеся у школьников знания;
- организует работу непосредственно с материалом и учит его обобщать;
- повышает самооценку у учащихся, развивает потребность в познании нового;
- создаёт условия для вариативности и дифференциации обучения;
- позволяет создать собственную индивидуальную технологию обучения;
ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ
Обучающиеся должны уметь:
- описывать и объяснять физическое явление фотоэффекта и его свойства;
- приводить примеры практического использования физических знаний законов квантовой физики;
- применять полученные знания для решения физических задач;
- измерять ряд физических величин;
- определять характер физического процесса по графику, таблице, формуле;
Обучающиеся должны знать и понимать:
- смысл понятий: физическое явление, закон, волна, фотон;
- смысл физических величин: масса, сила, импульс, работа;
- смысл физических законов фотоэффекта;
вклад российских и зарубежных ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие теории фотоэффекта.
Цели урока:
Образовательные: проверка теоретических знаний по теме «Фотоэффект»;
Отработать навыки решения задач разного типа и уровня.
Воспитательные: развитие функций общения на уроке, обеспечение взаимопонимания.
Развивающие: развить способности усвоения и закрепления теоретических знаний, формировать умение трансформировать информацию, изменять объем.
Тип урока: обобщение, закрепление знаний.
Актуальность: задачи по теме «Фотоэффект» включены в заданиях ЕГЭ по физике.
Оборудование: компьютер, проектор, экран, сборники задач.
План урока:
1. Организационный момент (1-2 мин)
2. Актуализация опорных знаний. Повторение теоретических знаний (5 мин)
3. Решение задач (36 мин).
Рефлексия. Самостоятельная работа.
4. Заключение. Задание на дом (2 мин).
Ход урока
1. Сообщаем тему урока. Учащиеся записывают в тетради.
Знакомим с целью урока и актуальностью данной темы.
2. Повторение теоретических знаний. Тест по теме «Фотоэффект». Вопросы показываем на экране:
1. Какие явления служат доказательством квантовой природы света?
1) дифракция
2) интерференция
3) поляризация
4) фотоэффект
А) 1, 2
Б) 1, 2, 3
В) 3, 4
Г) 4
2. В опытах Столетова было обнаружено, что кинетическая энергия электронов, вылетевших с поверхности металлической пластины при ее освещении светом,
1) не зависит от частоты падающего света,
2) линейно зависит от частоты падающего света,
3) линейно зависит от интенсивности света,
4) линейно зависит от длины волны падающего света
3. Металлическую пластину освещали монохроматическим светом одинаковой интенсивности: сначала красным, потом зеленым, затем синим. Во всех трех случаях из пластины вылетали электроны. В каком случае максимальная кинетическая энергия вылетевших фотоэлектронов была наибольшей?
1) при освещении красным светом
2) при освещении зеленым светом
3) при освещении синим светом
4) во всех случаях одинаковая
4) Какой из графиков 1 или 2 соответствует большему световому потоку, падающему на металлическую пластинку?
∙5) При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического света происходит освобождение фотоэлектронов. Как изменится максимальная энергия вылетевших фотоэлектронов при уменьшении частоты падающего света в 2 раза?
1) увеличится в 2 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) уменьшится более чем в 2 раза
4) уменьшится менее чем в 2 раза
Учитель просит сдать ответы на тесты по теме «Фотоэффект».
6) Решение задачи у доски.
Длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта, для натрия составляет 530 нм. Определите работу выхода электронов из натрия.
Дано:
λкр = 530 нм
c = 3 × 108 м/с
h = 6, 63 × 1034Дж×с
_________________
Авых - ?
Решение
Авых = hνкр, где νкр = c / λкр, с - скорость света в вакууме
Авых = 6, 6 × 10-34 × 3× 108/ 530 × 10-9 = 3,73 × 10-17 Дж / 1, 6 × 10-19 = 2, 34 эВ
Ответ: 2, 34 эВ
7) Самостоятельная работа
8) Решение задачи у доски.
Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вылетающих из калия при его освещении лучами с длиной волны 345 нм. Работа выхода электронов из калия равна 2, 26 эВ.
Дано
λ = 345 нм
Авых = 2, 26 эВ
m= 9, 1* 10-31 кг
______________
Eкин - ?
Решение
hν = Авых + mʋ2 / 2
hν = Авых + Eкин , откуда Eкин = hν - Авых = hc / λ - Авых
Eкин = 6, 63 × 10-34 × 3 × 108 / 345 × 10-8 – 2, 26 × 1, 6 ×10-19 =
5, 8 × 10-19 – 3, 62 × 10-19 = 2, 13 ×10-19 Дж
Ответ: 2, 13 ×10-19 Дж
9) Решение задачи у доски. № 1703 (Сборник решения задач
Г. Н. Степановой)
Наибольшая длина волны света, при которой еще может наблюдаться фотоэффект на калии, равна 450 нм. Найдите скорость электронов, выбитых из калия светом с длиной волны 300 нм.
Дано:
λкр = 450 нм = 450×10-9м
c = 3 ×108 м/с
h = 6, 63× 10-34 Дж ×с
λ = 300 нм = 300×10-9м
m= 9, 1×10-31 кг
_____________
ʋ - ?
Решение
hν = Авых + mʋ2 / 2 , где hν = hc / λ;
Авых = hνкр = hc / λкр
Следовательно, mʋ2 / 2 = hc / λ - hc / λкр = hc (1/ λ – 1 / λкр) = hc (λкр – λ) / λкр λ
ʋ2 = 2 hc (λкр – λ) / m λкр λ
ʋ2 = 2× 6, 63 ×10-34 × 3 × 108 (450 - 300)×10-9 / 9, 1× 10-31 ×450×10-9 ×300×10-9 =
696 × 103 м / с Ответ: 696 км / с
Подведение итогов. Объявляем оценки, отмечаем наиболее активных учащихся.
Задание на дом: № 1685, № 1704 из сб. Степановой
Литература:
1. Мякишев Г.Я.Физика : учеб. для 11 кл. общеобразоват./учреждений/Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. – 17-е изд. – М. : Просвещение, 2012. – 381с. : ил.
2. Сборник задач по физике: Для 9 - 11кл. общеобразоват. учреждений/ Сост. Г.Н. Степанова. – 3-е изд. – М.: Просвещение, 1997. – 256 с. : ил.
3. Тесты ЕГЭ 2017.
4. Г. К. Селевко У. К. «Современные образовательные технологии»
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Урок-соревнование по теме «Удивительное электричество» 10 класс
Сегодня вспомним все о токах — Заряженных частиц потоках. И про источники, про схемы, И нагревания проблемы, Ученых, чьи умы и руки Оставили свой след в науке, Приборы и цепей законы, Кулоны, Вольты, Омы, Решим, расскажем, разберем, Мы с пользой время проведем! И победителей найдем!
1-й конкурс «Разминка» Вопросы для 1-й команды: Что такое электрический ток? Количественная характеристика тока - …. Единица измерения силы тока. Прибор для измерения силы тока Вещество, не проводящее электрический ток . Фамилия русского ученого, построившего первый электрический двигатель
Вопросы для 2-й команды Чертеж, на котором изображены способы соединения электрических приборов в цепь Вещества, проводимость которых занимает промежуточное положение между проводниками и диэлектриками . Разность потенциалов по-другому называют ……………… Единица напряжения Прибор для измерения напряжения . Русский ученый, является одним из основоположников электротехники . С его именем связано открытие закона, определяющего тепловые действия тока , и закона, определяющего направление индукционного тока , профессор и ректор Императорского Санкт-Петербургского университета (1863—1865), академик.
Вопросы для 3-й команды: Вещество, проводящее электрический ток Основной электрической характеристикой проводника является…………….. Единица сопротивления проводника Прибор для измерения сопротивления От чего зависит сопротивление Один из основоположников учения об электричестве. Он открыл взаимную электризацию разнородных металлов при их контакте и расположил их в ряд по величине возникающей между ними разности потенциалов, создав первый в мире химический источник тока .
2-й конкурс «Знатоки физики » основные расчетные формулы
3-й конкурс «Конкурс капитанов»: Задача № 1 . 1 июля 1892 г в Киеве стал курсировать трамвай по линии Подол-Крещатик. Его двигатель был рассчитан на силу тока 20 А при напряжении 500 В. Какой мощности был двигатель? Какую работу он выполнял за 1 час? Задача № 2 . Определите ЭДС источника электрического тока с внутренним сопротивлением r =0,25 Ом, если при замыкании его железным проводником в цепи возникает ток силой I =0,5 А. Длина проводника равна l =5м, площадь его поперечного сечения S =0,2мм 2 . Удельное сопротивление железа 0,12 Ом*мм 2 /м Задача №3. В лампе накаливания при постоянном напряжении 12 В протекает 600 Кл электричества. Сколько при этом израсходуется энергии? Сколько воды можно нагреть от 20 до 100 градусов Цельсия таким количеством тепла
4-й конкурс «Кто быстрее»
5-й конкурс « Электрический ток и безопасность человека » В автомобиле от аккумуляторов к лампочкам проведено только по одному проводу. Почему нет второго провода? Какое минимальное напряжение вызывает поражение человека электрическим током с тяжелым исходом? Почему опасно во время грозы стоять в толпе? Почему в сырых помещениях возможно поражение человека электрическим током даже в том случае, если он прикоснется к стеклянному баллону электрической лампочки? Отчего зависит биологическое действие тока и какой величины ток может вызвать смертельный исход? 3ачем при перевозке горючих жидкостей к корпусу автоцистерны прикрепляют цепь, которая при движении волочится по земле?
6-й конкурс «Реши задачу» Напряжение на клеммах источника тока 6В. R 1 =2 O м, R 2 =6 O м, R 3 =3 O м, R 4 =1,5 O м. Найти силу тока в неразветвленной цепи и в каждом участке, напряжение на каждом резисторе. Что произойдет с общим сопротивлением и общей силой тока, если R 1 отключить? R 1 R 2 R 4 R 3
7-й конкурс «Люди науки» О нем великий Максвелл сказал: «Исследования …, в которых он установил законы механического взаимодействия электрических токов, принадлежат к числу самых блестящих работ, которые проведены когда-либо в науке. Теория и опыт как будто в полной силе и законченности вылились сразу из головы этого «Ньютона электричества». На его надгробном памятнике высечены слова: «Он был так же добр и так же прост, как и велик». Он стал академиком в 39 лет, причём в избрании не играли ни малейшей роли его работы по магнетизму и электричеству. Их, по существу, не было. Он был избран по секции геометрии за исследования в области математики и химии. Он славился своей рассеянностью. Про него рассказывали, что однажды он с сосредоточенным видом варил в воде свои часы 3 минуты, держа яйцо в руке
Андре-Мари Ампер 1775-1836
Он открыл один из важнейших количественных законов цепи электрического тока. Он установил постоянство силы тока в различных участках цепи, показал, что сила тока убывает с увеличением длины провода и с уменьшением площади его поперечного сечения.
Гео́рг Си́мон Ом 1787-1854
По профессии пивовар, он был прекрасным экспериментатором, исследовал законы выделения теплоты электрическим током, внёс большой вклад в кинетическую теорию газов.
Он был рыцарем Почётного легиона, получил звание сенатора и графа. Наполеон не упускал случая посетить заседания Французской академии наук, где он выступал. Он изобрёл электрическую батарею, пышно названную «короной сосудов».
Он открыл один из важнейших законов электричества в 1785 году, используя для этого крутильные весы. Приём, использованный им, лишний раз доказывает, что изобретательность человеческого ума не знает границ.
Русский изобретатель. Он изобрел электрическую лампочку накаливания. Несколько таких лампочек привез в Америку один русский офицер. Их получил американский изобретатель Эдисон. В конце 1879 г. Эдисон создал свою лампочку с винтовым цоколем и патроном, называемым эдисоновским . Все выданные Эдисону патенты были сформулированы лишь как предложения об усовершенствовании ранее запатентованной лампы этого ученого.
Д/з : №1. Гальванический элемент с ЭДС E = 5,0 В и внутренним сопротивлением r = 0,2 Ом замкнут на проводник сопротивлением R = 40,0 Ом. Чему равно напряжение U на этом проводнике? №2. Определите КПД источника электрической энергии с ЭДС Е=1,45В и внутренним сопротивлением r =0,4 Ом при силе тока I =2А.
Спасибо за работу!
Предварительный просмотр:
Повторительно-систематизирующий урок-соревнование
по теме «Удивительное электричество»
Цель урока: в нетрадиционной, занимательной форме повторить основной программный материал, развить познавательную активность и творчество учащихся, их смекалку, наблюдательность и чувство юмора, расширить технический кругозор.
Развивающие задачи: развить и закрепить навыки решения расчетных и качественных задач, развить устную речь учащихся, учить применять знания в новой ситуации; учить грамотно объяснять происходящие физические явления, формировать навыки коллективной работы в сочетании с самостоятельной деятельностью учащихся.
Задача учителя на уроке: создание условий для проявления активности обучаемых, развития их индивидуальности; повышения их интереса к предмету.
Эпиграф:
Науку все глубже постигнуть стремись.
Познанием вечного жаждой томись.
Лишь первых познаний блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания нет.
Фирдоуси
(персидский и таджикский поэт, 940-1030 гг.)
ХОД УРОКА:
Организационный момент (до начала урока):
- выбор жюри.
- деление учащихся класса на 3 команды, выбор названия команды, капитана.
Вступительное слово учителя:
Сегодня вспомним все о токах —
Заряженных частиц потоках.
И про источники, про схемы,
И нагревания проблемы,
Ученых, чьи умы и руки
Оставили свой след в науке,
Приборы и цепей законы,
Кулоны, Вольты, Омы,
Решим, расскажем, разберем,
Мы с пользой время проведем!
И победителей найдем!
1-й конкурс «Разминка»:
Команды должны ответить на предложенные им вопросы:
Вопросы задания для 1-й команды:
- Что такое электрический ток?
- Количественная характеристика тока - ….
- Единица измерения силы тока.
- Прибор для измерения силы тока
- Вещество, не проводящее электрический ток .
- Фамилия русского ученого, построившего первый электрический двигатель
ОТВЕТЫ:
- Упорядоченное движение заряженных частиц
- Сила тока
- Ампер.
- Амперметр
- Диэлектрик.
- Якоби.
Вопросы задания для 2-й команды:
- Чертеж, на котором изображены способы соединения электрических приборов в цепь
- Вещества, проводимость которых занимает промежуточное положение между проводниками и диэлектриками .
- Разность потенциалов по-другому называют ………………
- Единица напряжения
- Прибор для измерения напряжения .
- Русский ученый, является одним из основоположников электротехники. С его именем связано открытие закона, определяющего тепловые действия тока, и закона, определяющего направление индукционного тока, профессор и ректор Императорского Санкт-Петербургского университета, академик.
ОТВЕТЫ:
- Схема.
- Полупроводники.
- Напряжение.
- Вольт
- Вольтметр
- Ленц, Эмилий Христианович
Вопросы задания для 3-й команды:
- Вещество, проводящее электрический ток
- Основной электрической характеристикой проводника является……………..
- Единица сопротивления проводника-…
- Прибор для измерения сопротивления
- От чего зависит сопротивление
- Один из основоположников учения об электричестве. Он открыл взаимную электризацию разнородных металлов при их контакте и расположил их в ряд по величине возникающей между ними разности потенциалов, создав первый в мире химический источник тока .
ОТВЕТЫ:
- Проводник
- Сопротивление
- Ом
- Омметр
- От материала проводника и его геометрических размеров
- Алессандро Вольта
2-й конкурс «Знатоки физики»:
- А теперь вспомним основные расчетные формулы нашей темы.
1.Что такое сила тока
2. Закон Ома для участка цепи
3. Закон Ома для полной цепи
4. ЭДС
5.От каких парамеров зависит сопротивление (формула)
6. Как определяется напряжение
7.Как вычислить работу тока
8. Мощность тока
9. Законы последовательного соединения проводников
10. Законы параллельного соединения проводников
3-й конкурс «Конкурс капитанов»:
- Приглашаются капитаны команд, которым надо решить расчетные задачи.
Задача № 1. 1 июля 1892 г в Киеве стал курсировать трамвай по линии Подол-Крещатик. Его двигатель был рассчитан на силу тока 20 А при напряжении 500 В. Какой мощности был двигатель? Какую работу он выполнял за 1 час? (Ответ: 10 000 В = 10 кВт, 36 МДж).
Задача № 2. Определите ЭДС источника электрического тока с внутренним сопротивлением r=0,25 Ом, если при замыкании его железным проводником в цепи возникает ток силой I=0,5 А. Длина проводника равна l=5м, площадь его поперечного сечения S=0,2мм2. Удельное сопротивление железа 0,12 Ом*мм2/м.(1,625В)
Задача №3. В лампе накаливания при постоянном напряжении 12 В протекает 600 Кл электричества. Сколько при этом израсходуется энергии? Сколько воды можно нагреть от 20 до 100 градусов Цельсия таким количеством тепла? (7200 Дж)
4-й конкурс «Кто быстрее»:
- Приглашаются по одному участнику от команды, которым вручаются задания. Они выполняют задания на листах бумаги
Команда в это время решает задачи на расчет цепей на листках
5-й конкурс Викторина «Электрический ток и безопасность человека»:
Вопросы викторины предлагаются командам на выбор.
ВОПРОСЫ ВИКТОРИНЫ:
- В автомобиле от аккумуляторов к лампочкам проведено только по одному проводу. Почему нет второго провода?
ОТВЕТ: Вторым проводом служит корпус автомобиля.
- Какое минимальное напряжение вызывает поражение человека электрическим током с тяжелым исходом?
ОТВЕТ: Поражение током с тяжелым исходом возможно при напряжении, начиная приблизительно с 30 В.
- Почему опасно во время грозы стоять в толпе?
ОТВЕТ: Во время грозы опасно стоять в толпе потому, что пары, выделяющиеся при дыхании людей, увеличивают электропроводность воздуха.
- Почему в сырых помещениях возможно поражение человека электрическим током даже в том случае, если он прикоснется к стеклянному баллону электрической лампочки?
ОТВЕТ: Стеклянный баллон электрической лампочки, покрытый слоем влаги, проводит электрический ток, который при определенных условиях может вызвать поражение человека.
- Отчего зависит биологическое действие тока и какой величины ток может вызвать смертельный исход?
ОТВЕТ: Биологическое действие тока зависит от величины тока, протекающего по организму пострадавшего. Ток в 0,025 А вызывает проходящий паралич, а ток в 0,1 А и более смертелен.
- 3ачем при перевозке горючих жидкостей к корпусу автоцистерны прикрепляют цепь, которая при движении волочится по земле?
ОТВЕТ: При перевозке в автоцистернах горючие жидкости взбалтываются и электризуются. Чтобы избежать появления искр и пожара, используют цепь, которая отводит заряды в землю.
6-й конкурс «Реши задачу»:
Напряжение на клеммах источника тока 6В. R1 =2 Oм, R2=6 Oм, R3=3 Oм, R4=1,5 Oм. Найти силу тока в неразветвленной цепи и в каждом участке, напряжение на каждом резисторе. Что произойдет с общим сопротивлением и общей силой тока, если R1 отключить?
7-й конкурс «Люди науки»:
В конкурсе, который сейчас будет проводиться, участвуют одновременно все команды.
Вопросы:
- О нем великий Максвелл сказал: «Исследования …, в которых он установил законы механического взаимодействия электрических токов, принадлежат к числу самых блестящих работ, которые проведены когда-либо в науке. Теория и опыт как будто в полной силе и законченности вылились сразу из головы этого «Ньютона электричества». На его надгробном памятнике высечены слова: «Он был так же добр и так же прост, как и велик». Он стал академиком в 39 лет, причём в избрании не играли ни малейшей роли его работы по магнетизму и электричеству. Их, по существу, не было. Он был избран по секции геометрии за исследования в области математики и химии. Он славился своей рассеянностью. Про него рассказывали, что однажды он с сосредоточенным видом варил в воде свои часы 3 минуты, держа яйцо в руке. (Андре-Мари Ампер)
- Он открыл один из важнейших количественных законов цепи электрического тока. Он установил постоянство силы тока в различных участках цепи, показал, что сила тока убывает с увеличением длины провода и с уменьшением площади его поперечного сечения. (Георг Ом).
- По профессии пивовар, он был прекрасным экспериментатором, исследовал законы выделения теплоты электрическим током, внёс большой вклад в кинетическую теорию газов. (Джеймс Джоуль.)
- Он был рыцарем Почётного легиона, получил звание сенатора и графа. Наполеон не упускал случая посетить заседания Французской академии наук, где он выступал. Он изобрёл электрическую батарею, пышно названную «короной сосудов». (Алессандро Вольта.)
- Он открыл один из важнейших законов электричества в 1785 году, используя для этого крутильные весы. Приём, использованный им, лишний раз доказывает, что изобретательность человеческого ума не знает границ. (Шарль Кулон.)
- Русский изобретатель. Он изобрел электрическую лампочку накаливания. Несколько таких лампочек привез в Америку один русский офицер. Их получил американский изобретатель Эдисон. В конце 1879 г. Эдисон создал свою лампочку с винтовым цоколем и патроном, называемым эдисоновским. Все выданные Эдисону патенты были сформулированы лишь как предложения об усовершенствовании ранее запатентованной лампы этого ученого. (Александр Николаевич Лодыгин)
Дополнительный конкурс
Дополнительное задание : Определить сопротивление участка АК:
Учитель: ну, вот и наступило время подведения итогов нашего урока–соревнования. Сегодня мы хорошо поработали: повторили основной программный материал по теме «Электричество», применили свои знания в новых ситуациях. Хочется надеяться, что сегодняшний урок разбудит у вас жажду новых познаний, ведь «великий океан истины» по-прежнему расстилается перед вами не исследованным до конца.
Учитель просит заполнить анкету по итогам урока (см. приложение)
Д/з : №1. Гальванический элемент с ЭДС E = 5,0 В и внутренним сопротивлением r = 0,2 Ом замкнут на проводник сопротивлением R = 40,0 Ом. Чему равно напряжение U на этом проводнике?
№2. Определите КПД источника электрической энергии с ЭДС Е=1,45В и внутренним сопротивлением r=0,4 Ом при силе тока I=2А.
Итоги урока
Ф.И.____________________________________________________Класс_______
Команда_________________________________________________
1. Довольны ли Вы своей работой на уроке___________
2. Какую оценку за урок Вы бы себе поставили_________
3. Кто по Вашему мнению лучше всего работал в Вашей команде_____________________
4. Какие вопросы по теме остались после урока_____________________________________
_____________________________________________________________________________
Эта анкета проводится во время 1-ого урока физики перед входной работой
АНКЕТА ДЛЯ УЧАЩЕГОСЯ
- Нравится ли вам физика? ___________________
- Если да, то почему? (Если нет, то почему?):
- интересно или нет;
- много опытов или мало;
- трудно или легко.
- Другое____________________________________________________
- Помогает ли Вам физика в жизни? В чем?________________________________________
- Почему я затрудняюсь в решении задач по физике? :
А. Не имею достаточной математической подготовки и затрудняюсь в вычислениях.
В. Затрудняюсь анализировать условие задачи, вникнуть в смысл дописываемых в ней процессов и явлений.
С. Не знаю, какие закономерности, формулы необходимо использовать при решении задач.
D.Не умею делать чертежи, графики и образно представить условие задачи.
E.Затрудняюсь делать проверку единиц.