Пособие по физике для подготовки к практическим работам по разделам: «Механика», «Основы МКТ», «Электродинамика»

Пособие по физике для подготовки к практическим работам по разделам: «Механика», «Основы МКТ», «Электродинамика»

.

Тема №1 «Решение задач на прямолинейное равномерное и равноускоренное движение»

Движение по прямой с постоянной скоростью – равномерное

Если скорость меняется на одно и тоже значение за секунду – равнопеременное или равноускоренное

Графики зависимости пути от времени,

скорости от времени

Тело движется равномерно.

S, м

 , м/c

7

7

6

6

5

5

4

4

3

3

2

2

t, с

1

1

t, с

0

0

2

2

1

1

4

3

5

3

4

5

6

8

8

6

7

7

 = 6 м /3 с = 2 м / с

S=  t

 = S/ t

Решите устно

На рисунке схематически показаны графики зависимости скорости тел от времени. Что общего у всех движений, чем они отличаются? Какие графики соответствуют равноускоренному движению?

v x

1

2

3

А

t

O

t

4

Уравнения для определения проекции вектора перемещения тела при его прямолинейном равноускоренном движении

!

(1)

(1)

(2)

Запомни!

(3)

Перемещение тела при прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости.

Запомни!

(1)

!

(3)

(2)

Подумай и ответь!

Чему равно перемещение тела, если график изменения его скорости от времени изображен схематично на рисунке ?

v x

v x = 8м/с

a x t

O

t

t=10с

Тема №2 «Построение графика движения по заданным параметрам»

Запомни!

!

№ 1.

Кинематический закон движения поезда вдоль оси Ох имеет вид: x= 0,2t 2 .

Разгоняется или тормозит поезд?

Определите проекцию начальной скорости и ускорение. Запишите уравнение проекции скорости на ось Ох. Постройте графики проекций ускорения и скорости.

Задачи

№ 2.

Положение катящегося вдоль оси Ох по полю футбольного мяча задается уравнением x=10 + 5t – 0,2t 2 .

Определите проекцию начальной скорости и ускорение. Чему равна координата мяча и проекция его скорости в конце 5-й секунды?

Подумай и найди

соответствие

х

С

D

В

E

1

3

8

7

5

2

4

6

А

G

F

H

Равноускоренное движение

  Физическая величина

График

Скорость

Ускорение

1 -

Перемещение

2 -

5 -

6 -

Координата

3 -

7 -

4 -

8 -

Тема№3 «Решение задач на движение по окружности»

!

Запомни!

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью не является равномерным, так как происходит с ускорением, направленным к центру окружности - центростремительным

а ц.с.= v ²/R V=2πR|T,

Реши задачу

V=2 м/с R=50см

Найти: центростремительное ускорение, период вращения

Тема№4 «Решение задач на 1 и 2-й законы Ньютона. Нахождение равнодействующей силы»

Запомни!

• Сила - физическая величина, которая является причиной изменения скорости движения. Сила -величина, имеющая направление, то есть векторная величина.
• Обозначение силы - F.
• Единица силы - ньютон(H).
• Прибор для измерения силы - динамометр.
• Действие силы на тело зависит от ее модуля, направления и точки приложения.

Некоторые виды сил: сила тяжести, сила упругости, сила трения.

!

Закон Ньютона

Запомни!

F 1

!

F

а

F 2

F=F 1 -F 2

Найти равнодействующую

двух сил

F 1

а

Реши задачу

Закон Ньютона

F 1 - F 2 = ma

Написать второй закон Ньютона

для этого случая

F 2

F=F 1 +F 2

Реши задачу

Найти равнодействующую

двух сил

F 2

а

Закон Ньютона

F 1 +F 2 = ma

F 1

Написать второй закон Ньютона

для этого случая

Реши задачи.

Задача 1. Тело массой 100 грамм притягивается к Земле с силой примерно в 1 ньютон. Чему равно ускорение?

Задача 2. Порожний грузовой автомобиль массой 4т начал движение с ускорением 0,3 м/с. Какова масса груза, принятого автомобилем, если при той же силе тяги он трогается с места с ускорением 0,2 м/с?

Ответы.

Сила

Сила тяжести, действующая на тело массой 50 грамм, равна:

50 Н

5000 Н

5 Н

0,5 Н

0,05 Н

0,005 Н

Ответь на вопрос. Выбери правильный ответ.

Тема №5 «Решение задач на определение массы, количества молекул и их средней скорости»

Запомни!

!

Т= t+273

Реши задачи.

1. Сколько молекул содержится в углекислом газе массой 1 г?

2. Сколько молей кислорода содержится в 128 г кислорода?

3. Какой объем занимает 100 моль ртути?

4. В стакан налили 180 г воды. Сколько молекул воды в стакане? Сколько это молей H 2 O?

5. Какова масса 500 моль углекислого газа?

6. Найти число атомов в аллюминевом предмете массой 135 г?

7. Находящемся в стакане вожа массой 200г полностью испарилась за 20 суток. Сколько в среднем молекул вылетело с ее поверхности за 1с?

Ответы.

Тема №6 «Решение задач на газовые законы»

!

Запомни!

Вариант 1

• Водород при температуре 15гр и давлении 1,33* 10 5 Па занимает объем 2л. Газ сжали до объема 1,5
• л. и температуру повысили до 30гр.
• Каким стало давление газа?

• Цикл изопроцессов в идеальном газе
• показано на рисунке в координатах p.V.
• Постройте качественно график этого же

цикла в координатах p. T и

V.T Ответы

Вариант 2

• Баллон вместимостью V 1  = 0,02 м 3 , содержавший воздух под давлением p 1  = 4 * 10 5  Па, соединяют с баллоном вместимостью V 2  = 0,06 м 3 , из которого воздух выкачан. Найти давление  p , установившееся в сосудах. Температура постоянна.
• На графиках зависимости p от T и p от V изобара будет представлять собой прямую, параллельную либо оси T, либо оси V (рис. 37, а и б,в).

Ответы

Реши мини-самостоятельную работу.

Тема №7 «Определение влажности воздуха»

Запомни!

• Для определения относительной влажности воздуха используют прибор гигрометр.
• Работа гигрометра психрометрического основана на разности температур сухого и влажного термометров из-за испарения воды
• Чем больше влажность, тем менее интенсивно испарение и меньше разность показаний термометров.
• Для работы используется психрометрическая таблица

!

Здесь ε 0  – электрическая постоянная,

равная ε 0  = 8,854·10 –12  Кл 2 /(Н·м 2 ).

Если заряды взаимодействуют в среде с диэлектрической проницаемостью ε, то ε 0  надо умножить на ε .

Тема №8 Взаимодействие заряженных тел.

Запомни!

Электрические заряды  бывают двух типов; один из них условно назван положительным, а второй – отрицательным. Опыт показывает, что тела, имеющие электрические заряды одного знака, отталкиваются, а разноименно заряженные тела – притягиваются.

Сила взаимодействия рассчитывается по закону Кулона:

!

Вариант 1.

• На каком расстоянии находятся два точечных заряда 4·10 -6 Кл и 2·10 -5 Кл, если они взаимодействуют с силой 4 Н?

2.Объясните принцип работы электростатического фильтра.

Ответы

Вариант 2.

• Определите силу взаимодействия между ядром и электроном в атоме водорода, если диаметр атома 10 -11 м.
• Объясните принцип заземления.

Ответы

Реши мини-самостоятельную работу.

Ответы:

Вариант 1

1.3* 0,02 -1/2м

2. Принцип действия электростатических фильтров основан на притяжении электрических зарядов разной полярности. 

Вариант 2

1.9,2* 10 -6 м

2. Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.).

Существуют такие конфигурации проводников, при которых электрическое поле оказывается сосредоточенным (локализованным) лишь в некоторой области пространства. Такие системы называются  конденсаторами , а проводники, составляющие конденсатор, называются обкладками.  Электроемкость конденсатора  равна:

!

где  q  – заряд положительной обкладки,  U  – напряжение между обкладками. Электроемкость конденсатора зависит от его геометрической конструкции и электрической проницаемости заполняющего его диэлектрика и не зависит от заряда обкладок. В СИ электроемкость измеряется в фарадах.

Запомни!

Запомни!

Электроемкость плоского конденсатора равна:

где  S  – площадь каждой из обкладок,  d  – расстояние между ними, ε – диэлектрическая проницаемость вещества между обкладками. При этом предполагается, что геометрические размеры пластин велики по сравнению с расстоянием между ними.

!

Энергия электрического поля внутри конденсатора равняется :

Тема№9 Расчет электроемкости конденсатора

• На конденсаторе написано: 200 В,10 мкФ. Какой заряд он может накопить? Какой энергией будет обладать?

• Как изменится электроемкость конденсатора, если увеличить площадь обкладки в 2 раза?

Ответы

Реши мини-самостоятельную работу.

Реши задачи.

Ответы 1. 2* 10 -4 КЛ, 2*10 -2 Дж 2. уменьшится в 2 раза

Тема № 10 Решение задач на закон Ома и Закон Джоуля -Ленца

!

Запомни!

Закон Джоуля - Ленца.

Количество теплоты, выделившееся при прохождении электрического тока по проводнику, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого шел ток:

Работа электрического тока:  

Мощность электрического тока (работа в единицу времени):    

Ответьте на вопросы:

• Какова роль источника тока в электрической цепи?
• Какова роль соединительных проводов?

3. Какова роль ключа?

4. Для чего предназначен Ответы  

амперметр?

5. Для чего предназначен вольтметр?

1. Какой заряд пройдет по проводнику с сопротивлением R= 10 Ом за время t = 20с, если к его концам приложено напряжение V=12B? Какая при этом будет произведена работа? 

2. Насколько изменится температура воды в сосуде, содержащем массу воды m = 0,2 кг, если через проводник, помещенный в него, прошел заряд q=100 Кл, а к концам проводника приложено напряжение V=20 В? Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кгЧК). 

3. Дуговая печь потребляет ток I=200 А от сети с напряжением V=120B через ограничивающее сопротивление R = 0,2 Ом. Найти мощность, потребляемую печью.   Ответы

Ответы на вопросы:

• В источниках тока создается электрическое поле и длительное время поддерживается.
• Чтобы доставить электрическую энергию от источника тока к потребителю.
• Включать и выключать в нужное время потребители электрической энергии.
• Для измерения силы тока в цепи.
• Для измерения напряжения на полюсах источника тока или на каком-нибудь участке цепи.

Ответы на задачи:

• 1,73 МДж
• 2,4 Кл
• 16 кВт

Тема №11 Расчет электрических цепей.

Запомни!

Общее сопротивление  R  последовательно соединенных проводников  R 1  и  R 2  равно сумме их сопротивлений:

Сила тока при последовательном соединении одинакова во всех проводниках, а напряжение равно сумме напряжений на отдельных участках цепи:

U  =  U 1  =  U 2 ,

U  =  U 1  +  U 2 .

R  =  R 1  +  R 2 .

Напряжение на концах параллельно соединенных проводников одно и то же:

а сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединенных проводниках:

I  =  I 1  +  I 2 .

U  =  U 1  =  U 2 ,

Дано:   r 1 =1 Ом, r 2 =2 Ом, r 3 = 3 Ом, U AC  = 11В Найти: R AC -? I 1 -? I 2 -? I 3 -? Дано: r 1 =5 Ом r 2 =30 Ом  U=6B Найти: I 0 -? Вопросы: При каком соединении уменьшается сопротивление цепи? Не меняется сила тока? Напряжение?

Ответы: 1. 2 м/с 2. 2 т

Ответы:

1. 1,37* 10 22 молекул

2. 24* 10 23 степени молекул

3. 1,5 л

4. 6* 10 24 степени молекул

5. 22 кг

6. 3* 10 24 степени атомов

7. 3,87* 10 18 молекул

Вариант 1

1. 1,8* 10 5 Па.

2.

Вариант 2

1. 10 5 Па

2. рис. 37,в

Список использованных источников

Список использованных печатных источников:

1. Концепция федеральных государственных образовательных стандартов общего образования: проект / Рос.акад. образования; под ред. А. М. Кондакова, А. А. Кузнецова. — М.: Просвещение, 2008 (2009, 2010)

2. Фундаментальное ядро содержания общего образования / под ред. В.В. Козлова, А.М. Кондакова. М.: Просвещение, 2009

3. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли: пособие для учителя /под ред. А.Г. Асмолова. М.: Просвещение. 2010

4. Полат Е.С., Бухаркина М.Ю.  Современные педагогические и информационные технологии в современном образовании. М.: Академия, 2010 –368с.

5. Беленов А.Ф., Савкин П.М.  Экспериментальная физика в школьной лаборатории и дома. Нижний Новгород, Нижегородский гуманитарный центр, 2000 г. 56с

6. Левитан Е.П.  «Вселенная школьника XXI века» М., «5 за знания», 2007

Активные ссылки на использованные изображения

1. Картинка по закону Ома

http://vk.com/ege_oge_2015_po_fizike

2. Конденсатор http://www.physics.ru/courses/op25part2/content/chapter1/section/paragraph6/theory.html

3. Чертеж изопроцессов

http://phscs.ru/physics9/tasks3

4. Чертежи параметров графиков движения http://festival.1september.ru/articles/570796/

5. Картинка такси https://www.google.com/search?q=taxi+animated+gif&tbm=isch&imgil=Wh5YixNLF-QHOM%253A%253BGLmIsBPryRNL8M%253B