Вопрос:

1. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы. 2. Задача на применение графиков изопроцессов. Билет №17. 1. Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. 2. Задача на определение работы газа с помощью графика зависимости давления газа от его объема. Билет №18. 1. Явление самоиндукции. Индуктивность. Электромагнитное поле. 2. Задача на определение модуля Юнга материала, из которого изготовлена проволока. Билет №19. 1. Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур, превращение энергии при электромагнитных колебаниях. Частота и период колебаний. 2. Задача на применение закона Джоуля - Ленца. Билет №20. 1. Электромагнитные волны и их свойства. Принципы радиосвязи и примеры их практической использования. 2. Лабораторная работа «Измерение мощности лампочки накаливания». Билет №21. 1. Волновые свойства света. Электромагнитная природа света. 2. Задача на применение закона Кулона. Билет №22. 1. Опыты Резерфорда по рассеянию частиц. Ядерная модель атома. 2. Лабораторная работа «Измерение удельного сопротивления материала, из которого сделан проводник». Билет №23. 1. Квантовые постулаты Бора. Испускание и поглощение света атомами. Спектральный анализ. 2. Лабораторная работа «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока с использованием вольтметра и амперметра». Билет №24. 1. Фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и постоянная Планка. Применение фотоэффекта в технике. 2. Задача на применение закона сохранения импульса. Билет №25. 1. Состав ядра атома. Изотопы. Энергия связи ядра атома. Цепная ядерная реакция. Условия ее существования. Термоядерные реакции. 2. Лабораторная работа «Расчет общего сопротивления двух последовательно соединенных проволочных резисторов». Билет №26. 1. Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и методы их регистрации. Биологическое действие ионизирующих излучений. 2. Лабораторная работа «Оценка при помощи необходимых измерений и расчетов массы воздуха в классной комнате».

Ответ:

Билет №17

1. Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур.

Магнитный поток — это физическая величина, равная произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь контура и косинус угла между вектором магнитной индукции и нормалью к плоскости контура: \( \Phi = B S \cos \alpha \).

Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея): \( \mathcal{E} = -\frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \), где \( \mathcal{E} \) — ЭДС индукции, \( \Delta \Phi \) — изменение магнитного потока, \( \Delta t \) — промежуток времени.

Правило Ленца: Направление индукционного тока в замкнутом контуре определяется так, чтобы создаваемый им магнитный поток противодействовал изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток.

2. Для определения работы газа по графику зависимости давления от объема необходимо вычислить площадь фигуры, ограниченной графиком, осью абсцисс (объем) и перпендикулярами, опущенными из конечных точек графика на эту ось. Если процесс изотермический, то \( A = \int_{V_1}^{V_2} P dV \). Для графика \( P(V) \) работа равна площади под кривой.

Билет №18

1. Явление самоиндукции — возникновение ЭДС индукции в контуре при изменении силы тока, протекающего по этому же контуру.

Индуктивность (L) — коэффициент пропорциональности между магнитным потоком, создаваемым током, и силой этого тока: \( L = \frac{\Phi}{I} \). Единица измерения — Генри (Гн).

Электромагнитное поле — это единое поле, состоящее из электрического и магнитного полей, которые взаимосвязаны и переходят друг в друга.

2. Модуль Юнга (модуль упругости первого рода) — это характеристика материала, определяемая как отношение нормального напряжения \( \sigma \) к относительной деформации \( \varepsilon \): \( E = \frac{\sigma}{\varepsilon} \). Для определения модуля Юнга материала проволоки необходимо провести эксперимент, измерив силу \( F \), растягивающую проволоку, ее начальную длину \( l_0 \) и площадь поперечного сечения \( S \), а также изменение длины \( \Delta l \). Тогда \( \sigma = \frac{F}{S} \) и \( \varepsilon = \frac{\Delta l}{l_0} \), откуда \( E = \frac{F \cdot l_0}{S \cdot \Delta l} \).

Билет №19

1. Свободные колебания — колебания, происходящие в системе под действием внутренних сил, без трения и внешних воздействий.

Вынужденные колебания — колебания, происходящие под действием внешней периодической силы.

Колебательный контур — электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных катушки индуктивности и конденсатора.

Превращение энергии при электромагнитных колебаниях: В идеальном колебательном контуре энергия периодически переходит от конденсатора к катушке и обратно. Когда конденсатор полностью заряжен, вся энергия сосредоточена в электрическом поле конденсатора. Когда ток максимален, вся энергия сосредоточена в магнитном поле катушки.

Частота и период колебаний: Циклическая частота \( \omega = \frac{1}{\sqrt{LC}} \), собственная частота \( \nu = \frac{\omega}{2\pi} = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \), период \( T = \frac{1}{\nu} = 2\pi\sqrt{LC} \).

2. Закон Джоуля — Ленца: \( Q = I^2 R t \), где \( Q \) — количество теплоты, \( I \) — сила тока, \( R \) — сопротивление, \( t \) — время. Задача может включать расчет количества теплоты, выделяемого проводником с известным сопротивлением при протекании тока определенной силы в течение заданного времени, или определение одного из параметров (I, R, t) по известным остальным.

Билет №20

1. Электромагнитные волны — это колебания электромагнитного поля, распространяющиеся в пространстве. Они характеризуются наличием электрического и магнитного полей, перпендикулярных друг другу и направлению распространения волны. Скорость распространения в вакууме равна скорости света \( c \).

Свойства электромагнитных волн: отражение, преломление, интерференция, дифракция. Они могут распространяться в вакууме.

Принципы радиосвязи: Радиосвязь основана на излучении и приеме электромагнитных волн. Передатчик генерирует высокочастотные колебания, которые модулируются информацией (звуком, изображением), затем излучаются антенной. Приемник принимает эти волны, демодулирует их и преобразует обратно в исходную информацию.

2. Лабораторная работа «Измерение мощности лампочки накаливания»: Для выполнения работы необходимо иметь лампочку накаливания, источник питания, амперметр, вольтметр и реостат (для изменения напряжения). Измеряют силу тока \( I \) в цепи лампочки и напряжение \( U \) на ее выводах. Мощность вычисляется по формуле \( P = U \cdot I \).

Билет №21

1. Волновые свойства света: Интерференция, дифракция, поляризация. Эти явления доказывают волновую природу света.

Электромагнитная природа света: Свет представляет собой электромагнитные волны видимого диапазона спектра. Источниками света являются ускоренно движущиеся заряды.

2. Закон Кулона — закон, определяющий силу взаимодействия двух точечных электрических зарядов: \( F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \), где \( F \) — сила взаимодействия, \( k \) — коэффициент пропорциональности (постоянная Кулона), \( q_1, q_2 \) — величины зарядов, \( r \) — расстояние между ними. Задача может включать расчет силы взаимодействия между зарядами или определение одного из параметров по известным остальным.

Билет №22

1. Опыты Резерфорда по рассеянию частиц: В опытах было установлено, что при бомбардировке тонкой золотой фольги \( \alpha \)-частицами лишь малая их часть отклоняется на большие углы, а некоторые частицы отскакивают обратно. Это позволило сделать вывод о наличии в атоме компактного положительно заряженного ядра.

Ядерная модель атома: Атом состоит из положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена почти вся масса атома, и отрицательно заряженных электронов, вращающихся вокруг ядра.

2. Лабораторная работа «Измерение удельного сопротивления материала, из которого сделан проводник»: Для выполнения работы необходимы проводник известной длины \( l \) и площади поперечного сечения \( S \), источник питания, амперметр, вольтметр и реостат. Измеряют силу тока \( I \) и напряжение \( U \) на концах проводника. Сопротивление проводника \( R = \frac{U}{I} \). Удельное сопротивление \( \rho = \frac{R S}{l} \).

Билет №23

1. Квантовые постулаты Бора: 1) Атом может находиться только в стационарных, или квантованных, состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия. 2) При переходе из одного стационарного состояния в другое атом излучает или поглощает квант электромагнитной энергии, энергия которого равна разности энергий стационарных состояний: \( h\nu = E_{n} - E_{m} \).

Испускание и поглощение света атомами: Атом испускает свет при переходе электрона с более высокого энергетического уровня на более низкий, а поглощает — при переходе с низкого на высокий.

Спектральный анализ: Метод определения состава вещества по его спектру излучения или поглощения. Каждый элемент имеет характерный только для него спектр.

2. Лабораторная работа «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока с использованием вольтметра и амперметра»: Для выполнения работы необходимы источник тока, амперметр, вольтметр и реостат. Измеряют силу тока \( I \) и напряжение \( U \) на клеммах источника при различных сопротивлениях внешней цепи \( R \). ЭДС \( \mathcal{E} \) и внутреннее сопротивление \( r \) источника определяются по формулам: \( \mathcal{E} = I(R+r) \) и \( U = IR \). Строится график \( U(I) \).

Билет №24

1. Фотоэффект — явление вырывания электронов из вещества под действием света.

Законы фотоэффекта: 1) Число фотоэлектронов, вырываемых светом, пропорционально интенсивности падающего света. 2) Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой падающего света и не зависит от его интенсивности. 3) Для каждого вещества существует минимальная частота \( \nu_0 \) (красная граница фотоэффекта), ниже которой фотоэффект не происходит.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: \( h\nu = A_{вых} + E_{k.max} \), где \( h\nu \) — энергия фотона, \( A_{вых} \) — работа выхода электрона, \( E_{k.max} \) — максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.

Постоянная Планка (h) — фундаментальная физическая константа, равная \( 6.626 \times 10^{-34} \) Дж·с.

Применение фотоэффекта в технике: фотоэлементы, фотоумножители, солнечные батареи, датчики света.

2. Закон сохранения импульса: В замкнутой системе тел векторная сумма импульсов всех тел остается постоянной. \( \sum_{i} \vec{p}_i = \text{const} \). Задача может включать расчет изменения скорости тел при столкновении или разделении, основанный на этом законе.

Билет №25

1. Состав ядра атома: Ядро атома состоит из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов (нейтральных частиц). Число протонов определяет заряд ядра и порядковый номер элемента. Сумма числа протонов и нейтронов равна массовому числу.

Изотопы — разновидности атомов одного химического элемента, ядра которых имеют одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.

Энергия связи ядра атома — энергия, которую необходимо затратить, чтобы расщепить ядро на отдельные нуклоны (протоны и нейтроны). Она численно равна произведению дефекта массы на квадрат скорости света: \( E_{св} = \Delta m \cdot c^2 \).

Цепная ядерная реакция — реакция деления тяжелых ядер (например, урана), при которой нейтроны, образующиеся при делении одного ядра, вызывают деление других ядер.

Условия ее существования: Для поддержания цепной реакции необходимо, чтобы среднее число нейтронов, вызывающих новые деления, было равно единице (критическая масса).

Термоядерные реакции — реакции слияния легких ядер (например, водорода) в более тяжелые с выделением огромного количества энергии. Происходят при очень высоких температурах.

2. Лабораторная работа «Расчет общего сопротивления двух последовательно соединенных проволочных резисторов»: При последовательном соединении резисторов общее сопротивление равно сумме их сопротивлений: \( R_{общ} = R_1 + R_2 \). Для выполнения работы необходимо измерить сопротивления каждого резистора (с помощью омметра или рассчитав по закону Ома) и сложить их.

Билет №26

1. Радиоактивность — самопроизвольное превращение атомных ядер, сопровождающееся испусканием элементарных частиц.

Виды радиоактивных излучений:

  • \( \alpha \)-излучение — поток \( \alpha \)-частиц (ядер гелия \( ^{4}_{2}He \)).
  • \( \beta \)-излучение — поток электронов (\( \beta^{-} \)-распад) или позитронов (\( \beta^{+} \)-распад).
  • \( \gamma \)-излучение — поток \( \gamma
    )-квантов (электромагнитное излучение высокой энергии).

Методы их регистрации: счетчики Гейгера, искровые камеры, сцинтилляционные счетчики.

Биологическое действие ионизирующих излучений: Ионизирующее излучение повреждает клетки и ткани организма, вызывая лучевую болезнь, мутации и повышенный риск онкологических заболеваний.

2. Лабораторная работа «Оценка при помощи необходимых измерений и расчетов массы воздуха в классной комнате»: Для выполнения работы необходимо измерить объем классной комнаты (длину, ширину, высоту). Затем, зная плотность воздуха (при стандартных условиях \( \rho_{воздуха} \approx 1.2 \) кг/м³), можно рассчитать массу воздуха по формуле \( m = \rho \cdot V \). Также можно учесть температуру и давление для более точного расчета плотности.

Подать жалобу Правообладателю