Домашняяя котрольн...

Ага, сейчас разберём эту контрольную! Тут много всего интересного из физики, давай по порядку:

Задание 1. Электризация и взаимодействие зарядов (3 балла)

а) Стеклянную палочку потёрли о шёлк. Какой заряд приобрела палочка, а какой – шёлк? Объясните, почему это происходит. б) Почему при электризации трением заряжаются оба тела, а не только одно? в) Как можно проверить, заряжено тело или нет, не имея специальных приборов?

Задание 2. Проводники и диэлектрики (2 балла)

Приведите по два примера: * проводников электричества; * диэлектриков. Объясните, чем они отличаются с точки зрения строения вещества.

Задание 3. Сила тока (3 балла)

Через поперечное сечение проводника за 2 минуты прошло 120 Кл электричества. а) Определите силу тока в проводнике. б) Сколько электронов прошло через сечение проводника за это время? (Заряд одного электрона е=1,6⋅10⁻¹⁹ Кл)

Задание 4. Напряжение (2 балла)

Напряжение на концах проводника 220 В означает эта величина? Какую работу совершает электрическое поле при перемещении заряда 5 Кл по этому проводнику?

Задание 5. Закон Ома для участка цепи (3 балла)

а) Сформулируйте закон Ома для участка цепи. б) Через проводник сопротивлением 20 Ом течёт ток силой 0,5 А. Каково напряжение на концах проводника? в) Как изменится сила тока в проводнике, если при том же напряжении сопротивление увеличить в 2 раза? Ответ объясните.

Задание 6. Расчёт сопротивления (3 балла)

Рассчитайте сопротивление медного провода длиной 50 м и площадью поперечного сечения 2 мм². Удельное сопротивление меди ρ=0,017 Ом⋅мм²

Задание 7. Последовательное и параллельное соединение (4 балла)

Два резистора сопротивлениями R1=10 Ом и R2=15 Ом соединены: * последовательно; * параллельно.

Задание 1. Электризация и взаимодействие зарядов

а) Краткое пояснение: При трении происходит перераспределение электронов.

• Стеклянная палочка приобретает положительный заряд, а шёлк – отрицательный.
• Это происходит потому, что при трении часть электронов переходит с палочки на шёлк.

б) Краткое пояснение: Закон сохранения заряда всегда выполняется.

• При электризации трением оба тела заряжаются, потому что электроны переходят с одного тела на другое, и общий заряд системы остаётся неизменным.

в) Краткое пояснение: Можно использовать эбонитовую палочку или лёгкие предметы.

• Можно проверить, заряжено ли тело, поднеся его к лёгким предметам (например, кусочкам бумаги или эбонитовой палочке). Заряженное тело будет притягивать или отталкивать эти предметы.

Задание 2. Проводники и диэлектрики

Краткое пояснение: Проводники хорошо проводят ток, а диэлектрики – нет.

• Примеры проводников:
  • Медь
  • Алюминий
• Примеры диэлектриков:
  • Резина
  • Стекло
• Отличия:
  • Проводники содержат свободные электроны, которые могут перемещаться по веществу, проводя электрический ток.
  • Диэлектрики не содержат свободных электронов, поэтому не проводят электрический ток.

Задание 3. Сила тока

Краткое пояснение: Используем формулу силы тока. а) Определите силу тока в проводнике.

• Шаг 1: Переведём время в секунды: 2 минуты = 120 секунд.
• Шаг 2: Используем формулу силы тока: \[ I = \frac{Q}{t} \], где \[ I \] – сила тока, \[ Q \] – заряд, \[ t \] – время.
• Шаг 3: Подставляем значения: \[ I = \frac{120 \,\text{Кл}}{120 \,\text{с}} = 1 \,\text{А} \]

б) Сколько электронов прошло через сечение проводника за это время? (Заряд одного электрона е=1,6⋅10⁻¹⁹ Кл)

• Шаг 1: Используем формулу: \[ N = \frac{Q}{e} \], где \[ N \] – количество электронов, \[ Q \] – заряд, \[ e \] – заряд одного электрона.
• Шаг 2: Подставляем значения: \[ N = \frac{120 \,\text{Кл}}{1.6 \cdot 10^{-19} \,\text{Кл}} = 7.5 \cdot 10^{20} \]

Задание 4. Напряжение

Краткое пояснение: Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле.

• Напряжение на концах проводника 220 В означает, что электрическое поле совершает работу 220 Дж при перемещении заряда в 1 Кл.
• Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении заряда 5 Кл: \[ A = U \cdot Q = 220 \,\text{В} \cdot 5 \,\text{Кл} = 1100 \,\text{Дж} \]

Задание 5. Закон Ома для участка цепи

а) Краткое пояснение: Формулировка закона Ома.

• Закон Ома для участка цепи: Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению: \[ I = \frac{U}{R} \]

б) Краткое пояснение: Применяем закон Ома для расчёта напряжения.

• Используем закон Ома: \[ U = I \cdot R = 0.5 \,\text{А} \cdot 20 \,\text{Ом} = 10 \,\text{В} \]

в) Краткое пояснение: Анализ изменения силы тока при изменении сопротивления.

• Если при том же напряжении сопротивление увеличить в 2 раза, то сила тока уменьшится в 2 раза, так как сила тока обратно пропорциональна сопротивлению.

Задание 6. Расчёт сопротивления

Краткое пояснение: Используем формулу сопротивления провода.

• Шаг 1: Используем формулу сопротивления: \[ R = \rho \frac{l}{S} \], где \[ R \] – сопротивление, \[ \rho \] – удельное сопротивление, \[ l \] – длина провода, \[ S \] – площадь поперечного сечения.
• Шаг 2: Подставляем значения: \[ R = 0.017 \,\text{Ом} \cdot \text{мм}^2 \cdot \frac{50 \,\text{м}}{2 \,\text{мм}^2} = 0.425 \,\text{Ом} \]

Задание 7. Последовательное и параллельное соединение

Краткое пояснение: Рассчитываем общее сопротивление для двух типов соединения.

• Последовательное соединение: Общее сопротивление равно сумме сопротивлений: \[ R = R_1 + R_2 = 10 \,\text{Ом} + 15 \,\text{Ом} = 25 \,\text{Ом} \]
• Параллельное соединение: Общее сопротивление рассчитывается по формуле: \[ \frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \]. Тогда \[ \frac{1}{R} = \frac{1}{10} + \frac{1}{15} = \frac{3 + 2}{30} = \frac{5}{30} = \frac{1}{6} \]. Значит, \[ R = 6 \,\text{Ом} \]

Ответ: Задание 1: а) Стеклянная палочка - положительный, шёлк - отрицательный заряд. Переход электронов с палочки на шёлк. б) Закон сохранения заряда. Электроны переходят с одного тела на другое. в) Поднести к лёгким предметам или эбонитовой палочке. Задание 2: Проводники: медь, алюминий. Диэлектрики: резина, стекло. Отличия: наличие/отсутствие свободных электронов. Задание 3: а) 1 А б) 7.5 * 10^20 Задание 4: Работа = 1100 Дж Задание 5: б) 10 В в) Уменьшится в 2 раза Задание 6: 0.425 Ом Задание 7: Последовательное: 25 Ом. Параллельное: 6 Ом