Изпитни въпроси по предмета физика. Изпитни работи по физика

Министерство на образованието на Владимирска област

Професионална гимназия No51

Практическа част

За изпити по физика

Учител по физика:

Караваева А.В.

Билет №1

Задачата е да се приложи законът за запазване на масовото число и електричния заряд.

1. При облъчване на алуминиевите ядра с – 27 твърди γ-кванта се образуват магнезиеви ядра – 26. Каква частица се отделя при тази реакция? Напишете уравнението за ядрената реакция.

2. При облъчване на ядрата на даден химичен елемент с протони се образуват ядра натрий-22 и α-частици (по една за всеки акт на трансформация). Кои ядра са били облъчени? Напишете уравнението за ядрената реакция.

Според периодичната система на химичните елементи на Д. И. Менделеев: ; ; .

3. Напишете уравнението за термоядрената реакция и определете нейната енергийна продукция, ако е известно, че синтезът на две ядра на деутерий произвежда неутрон и неизвестно ядро.

Отговор: E = - 3,3 MeV

Билет номер 2

Лабораторна работа

Измерване коефициента на пречупване на стъкло.

Оборудване: Стъклена призма, електрическа крушка, карфици, транспортир, молив, линийка, маса.

Завършване на работата.

α-ъгъл на падане

β-ъгъл на пречупване

α=60 0 , sin α=0,86

β=35 0, sin β=0,58

n – относителен показател на пречупване

;

Заключение: Определен е относителният индекс на пречупване на стъклото.

Билет номер 3

Задачата е да се определи периодът и честотата на свободните трептения в колебателен кръг.

1. Изчислете честотата на собствените трептения във веригата, ако нейната индуктивност е 12 mH и капацитетът е 0,88 μF? И активното съпротивление е нула.

α=2x3.14x3x10 8 x

Отговор: α = 3,8 x 10 4 m.

Билет номер 4

Задача за приложение на 1-ви закон на термодинамиката.

1. При нагряване газът в цилиндъра се разширява. В същото време то избутва буталото, извършвайки работа от 1000 J. Определете количеството топлина, предадено на газа, ако вътрешната енергия се промени с 2500 J.

A / = 1000 J

Q = 2500+1000=3500 J

Отговор: 3500 Дж.

2. При изотермично разширение газът е извършил работа 50 J. Намерете промяната на вътрешната му енергия и количеството топлина, предадена му при този процес.

Отговор: Δ U = 0, Q = 50 J.

3. Кислородът с тегло 0,1 kg се компресира адиабатно. В този случай температурата на газа се повишава от 273 K на 373 K. Какво е преобразуването на вътрешната енергия и работата, извършена по време на компресията на газа?

Билет номер 5

Лабораторна работа

Изчисляване и измерване на съпротивлението на 2 паралелно свързани резистора.

Оборудване: амперметър, волтметър, 2 резистора, източник на ток, ключ.

Завършване на работата:

R1 =40 m; R 2 =20 m

R= Ом

Заключение: Определихме съпротивлението на 1-ви и 2-ри резистори, общото съпротивление.

Билет номер 6

Проблемът е движението или равновесието на заредена частица в електрическо поле.

1. Капка с тегло 10 -4 g е в равновесие в електрическо поле с напрегнатост 98 N/C. Намерете количеството заряд на капката.

Билет номер 8

Задача за прилагане на уравнението на Айнщайн за фотоелектричния ефект.

1. Определете максималната кинетична енергия на калиевите фотоелектрони при осветяване от лъчи с дължина на вълната 4x10 -7 m, ако работата на работата е 2,26 eV.


	2,26 eV = 2,26 x 1,6x10 -19 J = 3,6x10 -19 J J≈ 4,97x10 -19 – 3,6x10 -19 ≈ 1,4x10 -19 J.

	Отговор: 1,4x10 -19 J.

2. Работата на изход на електрони от кадмий е 4,08 eV. Каква е дължината на вълната на светлината, падаща върху повърхността на кадмий, ако максималната скорост на фотоелектроните е 7,2 x 10 5 m/s 2?

Билет номер 9

Лабораторна работа

Определяне на дължината на вълната на светлината с помощта на дифракционна решетка.

Оборудване: дифракционна решетка, източник на светлина, черен екран с тесен вертикален процеп в средата.

Завършване на работата

λ – дължина на вълната

d- константа на решетката

d=0,01 mm = 10 -2 mm = 10 -5 m

b-разстояние по скалата на екрана от процепа до избраната спектрална линия

k – ред на спектъра

a – разстояние от решетката до скалата

Заключение: Научихме как да определяме дължината на вълната на светлината с помощта на дифракционна решетка.

Билет номер 10

Задачата е да се определи коефициентът на пречупване на прозрачна среда.

1. Определете коефициента на пречупване на терпентина, ако е известно, че при ъгъл на падане 45 0 ъгълът на пречупване е 30 0.



	Отговор: 1.4.

(чертеж)

Билет номер 11

Задачата е да се приложи закона за електромагнитната индукция.

1. За какъв период от време магнитният поток ще се промени с 0,04 Wb, ако във веригата се възбуди индуцирана ЕДС от 16 V?

Δt - ?

Отговор: 2,5x10 -3.

Отговор: ε= 400 V.

Билет номер 12

Лабораторна работа

„Определяне на ускорението на свободното падане с помощта на математическо махало“

Оборудване: статив, математическо махало, хронометър или часовник, линийка.

Завършване на работата

g-гравитационно ускорение

l – дължина на резбата

N=50 – брой трептения

Заключение: Експериментално определихме ускорението на свободното падане с помощта на математическо махало.

Билет номер 13

Задача за прилагане на уравнението на идеалния газ.

Билет номер 14

Лабораторна работа

„Определяне на фокусното разстояние на събирателна леща“

Завършване на работата

F-фокусно разстояние

d - разстоянието от обекта до лещата

f-разстояние от изображението до лещата

D – оптична сила на лещата

Заключение: Научихме се да определяме фокусното разстояние и оптичната сила на събирателна леща.

Билет номер 15

Лабораторна работа

"Измерване на влажността на въздуха"

Завършване на работата

Психрометър

1. Суха крушка

2. Мокра крушка

3. Психрометрична таблица

tc = 20 0 С tвп = 16 0 С

Δt = 20 0 C- 16 0 C=4 0 C

φ=98% - относителна влажност на въздуха

Заключение: Научихме се как да определяме влажността на въздуха.

Билет номер 16

Проблем при използване на изопроцесни графики.

1. Фигурата показва процесите на промяна на състоянието на определена маса газ. Назовете тези процеси. Начертайте графики на процеси в координатната система P 1 T и VT

P 1 >P 2 T 1 >T 2

...: електроните на атомите излъчват светлина, която има линеен спектър. Датският физик Нилс Бор е първият, който се опитва да разреши противоречията в планетарния ядрен модел на структурата на атома. Билет 21. Квантовите постулати на Бор. Излъчване и поглъщане на светлина от атоми, обяснение на тези процеси въз основа на квантови концепции. Принципът на спектралния...

Те се наричат полупроводници. Дълго време не привличаха внимание. Един от първите, които започнаха да изследват полупроводниците, беше изключителният съветски физик Абрам Федорович Йофе. Полупроводниците се оказаха не просто „лоши проводници“, а специален клас с много забележителни физични свойства, които ги отличават както от металите, така и от диелектриците. За да разберете свойствата на полупроводниците,...

3. Действията с имената са завършени. 4. Направени са изчисления. 5. Разтворът беше анализиран. 6. Решен е по-прост проблем. БИЛЕТ N 5 I. Трети закон на Нютон. Импулс на тялото. Закон за запазване на импулса. Реактивно задвижване. К.Е.Циолковски - ...

Електрически заряд e на атомен номер Z на химичен елемент в периодичната таблица. Атомите, които имат еднаква структура, имат една и съща електронна обвивка и са химически неразличими. Ядрената физика използва свои собствени мерни единици. 1 Fermi – 1 фемтометър, . 1 единица атомна маса е 1/12 от масата на въглероден атом. . Атомите с еднакъв ядрен заряд, но различни маси се наричат изотопи...

Билет №1

1. Равноускорено движение. Скорост на движението.

2. Електрически ток във вакуум и в газове.

3. Проблем с фотоелектричния ефект.

1. Движение, при което скоростта на тялото се променя с една и съща сума за равни периоди от време, се нарича равномерно ускорено.

За да характеризирате това движение, трябва да знаете скоростта на тялото в даден момент от времето или в дадена точка от траекторията, т.е. моментна скорост и ускорение.

Ускорението е величина, равна на отношението на промяната на скоростта към периода от време, през който е настъпила тази промяна. В противен случай ускорението е скоростта на промяна на скоростта:

Оттук и формулата за моментна скорост:

Преместването по време на това движение се определя по формулата:

скорост -

2. Електрическият ток в газовете представлява насоченото движение на свободни електрони и йони. При нормално налягане и ниски температури газовете съдържат недостатъчен брой йони и електрони за електропроводимост и са изолатори. За да направи един газ проводник, той трябва да бъде йонизиран.

Ток във вакуум. Вакуумът е разреждане на газ в съд, при което свободният път на заредените частици надвишава размерите на съда. Вакуумът е изолатор. Когато метален електрод се нагрее, електроните започват да се "изпаряват" от повърхността на метала.

Явлението емисия на електрони от повърхността на нагрети тела се нарича термоемисия.

Токът във вакуум представлява насоченото движение на електрони, получено в резултат на термоемисия. Термоелектронната емисия е в основата на работата на много вакуумни устройства.

Билет номер 2

Равномерно движение на тяло по окръжност и неговите параметри.

Магнитно поле Сила на магнитното поле на вектора на магнитната индукция.

Проблем с ядрената реакция.

1. ДВИЖЕНИЕ НА ТЯЛОТО В КРЪГ

При движение по крива пътека, включително кръг, скоростта на тялото може да се промени както по големина, така и по посока. Възможно е движение, при което се променя само посоката на скоростта, а нейната величина остава постоянна. Това движение се нарича равномерно кръгово движение. Радиусът, прекаран от центъра на окръжността към тялото, описва ъгъла Ф за време t2 - t1, което се нарича ъглово преместване

Ъгловото движение се измерва в радиани (rad). Радианът е равен на ъгъла между два радиуса на окръжност, дължината на дъгата между които е равна на радиуса.

Движението на точка по окръжност се повтаря през определени интервали от време, равни на периода на въртене.

Периодът на въртене е времето, през което едно тяло прави един пълен оборот.

Периодът се обозначава с буквата T и се измерва в секунди.

Ако за време t тялото е направило N оборота, тогава периодът на въртене T е равен на:

Честотата на въртене е броят на оборотите на тялото за една секунда.

Единицата за честота е 1 оборот в секунда, съкратено 1s. Тази единица се нарича херц (Hz).

Честотата и периодът на въртене са свързани по следния начин:

Движението на тялото в кръг се характеризира с ъглова скорост.

Ъгловата скорост е физическа величина, равна на съотношението на ъгловото движение към периода от време, през който това движение е настъпило.

Ъгловата скорост се обозначава с буквата (омега).

Единицата за ъглова скорост е радиан за секунда (rad/s).

При движение на тяло в кръг тази скорост се нарича линейна.

Линейната скорост на тяло, движещо се равномерно в кръг, оставайки постоянна по величина, непрекъснато се променя в посока и във всяка точка е насочена тангенциално към траекторията

Линейната скорост се обозначава с буквата v.

2. МАГНИТНО ПОЛЕ

Магнитното поле е специален вид материя, която се появява в пространството около всяко променливо електрическо поле. От съвременна гледна точка в природата има комбинация от две полета - електрическо и магнитно - това е електромагнитно поле. Тя съществува обективно, независимо от нашето съзнание. Магнитното поле винаги генерира променливо електрическо поле и, обратно, променливото електрическо поле винаги генерира променливо магнитно поле. Носителите на електрическото поле са частици – електрони и протони. Магнитно поле не съществува без електрическо поле, тъй като няма носители на магнитно поле. Има магнитно поле около проводник, по който протича ток, и то се генерира от променливото електрическо поле на движение

Магнитната индукция е токът, произведен в затворен проводник, поставен в променливо магнитно поле. заредени частици в проводник.

МАГНИТНА ИНДУКЦИЯ

Единичен токов елемент е проводник с дължина 1 m и силата на тока в него е 1 A. Единицата за измерване на магнитната индукция е тесла (T).

1 T = 1 N/A m.

За да се определи посоката на вектора на магнитната индукция, се използва ефектът на магнитно поле върху магнитна игла.

В затворен контур посоката на вектора на магнитната индукция се определя с помощта на правилото на първия винт: векторът на индукция B е насочен в посоката, в която би се движил гилетът, когато се върти по посока на тока в контура.

Магнитното поле е вихрово поле

Билет №3

Законите на Нютон. Тегло. Сила.

Закон на Ампер. Амперна мощност.

Задача върху закона за радиоактивното потребление.

Първият закон на Нютон.

Има такива референтни системи, спрямо които постъпателно движещо се тяло поддържа постоянна скорост, ако други тела не действат върху него (или действията на други тела се компенсират). Този закон често се нарича закон на инерцията, тъй като движението с постоянна скорост при компенсиране на външни влияния върху тялото се нарича инерция.

Втори закон на Нютон. Силата, действаща върху тялото, е равна на произведението на масата на тялото и ускорението, придадено от тази сила

F= t a. a = F/t - ускорението е право пропорционално на действащата (или резултантната) сила и обратно пропорционално на масата на тялото.

Третият закон на Нютон. От експериментите върху взаимодействието на телата следва

m a = - m a, от втория закон на Нютон F = m a и F = m a, следователно F = F Силите на взаимодействие между телата са насочени по една и съща права линия, еднакви по големина, противоположни по посока, приложени към различни тела (следователно те не могат да се балансират взаимно), винаги действат по двойки и имат една и съща природа.

Законите на Нютон позволяват да се обяснят моделите на движение на планетите и техните естествени и изкуствени спътници. В противен случай те позволяват да се предсказват траекториите на планетите, да се изчисляват траекториите на космическите кораби и техните координати във всеки един момент. В земни условия те позволяват да се обясни водният поток, движението на многобройни и разнообразни превозни средства (движение на автомобили, кораби, самолети, ракети). За всички тези движения, тела и сили са валидни законите на Нютон.

2. МОЩНОСТ НА АМПЕР Както установи Ампер, върху проводник с ток, поставен в магнитно поле, действа сила, равна на произведението на вектора на магнитната индукция B от силата на тока I, дължината на сечението на проводника l и синус от ъгъла между магнитната индукция и сечението на проводника: F = BI l sin.

Това е формулировката на закона на Ампер.

Посоката на силата на Ампер се определя от правилото на лявата ръка: ако лявата ръка е разположена така, че четири пръста показват посоката на тока, а перпендикулярният компонент на вектора на магнитната индукция влиза в дланта, тогава палецът е огънат на 90° ще покаже посоката на силата на Ампер.

Билет номер 4

Законът за всемирното притегляне. Свободно падане на тела.

Сила на Лоренц.

Задачата за определяне на дължината на вълната на де Бройл.

1. ВСЕМИРНА ГРАВИТАЦИЯ

Земята действа върху всички тела с гравитационна сила надолу. Също така е известно, че силите действат по двойки, т.е. ако Земята привлича тяло, то и тялото привлича Земята.

Нютон установява, че всички тела се привличат. Силите, с които телата се привличат едно към друго, се наричат сили на всемирното притегляне.

Силата на всемирната гравитация е право пропорционална на произведението на масите на взаимодействащите тела.

Силата на всемирното притегляне зависи от разстоянието между телата. Тя е обратно пропорционална на това разстояние. Ако силата на гравитацията не зависи от разстоянието, тогава Луната ще се движи около Земята с центростремително ускорение от 9,8 m/s. Движи се с центростремително ускорение 0,0027 m/s, което е 3600 пъти по-малко от ускорението на свободно падащи тела по повърхността на Земята. Разстоянието от Земята до Луната е 60 пъти по-голямо от радиуса на Земята, т.е., когато разстоянието между Земята и тялото се увеличи 60 пъти, силата на гравитацията се увеличава 3600 пъти.

телата се привличат едно друго със сила, чийто модул е правопропорционален на произведението на техните маси и обратно пропорционален на квадрата на разстоянието между тях.

Тази формула изразява закона за всемирното притегляне, където m1 и m2 са масите на телата, R е разстоянието между телата, G е универсалната гравитационна константа или гравитационната константа.

Законът за всемирното притегляне е валиден за тела, чиито размери могат да бъдат пренебрегнати в сравнение с разстоянието между тях (за материални точки). Законът важи и за топките; в този случай разстоянието между телата е разстоянието между центровете на топките.

Гравитационната константа е числено равна на силата на привличане между две тела с тегло 1 kg всяко с разстояние между тях 1 m.

G = 6,67 10 N m/kg.

2. СИЛА НА ЛОРЕНТЦ

Ефектът на магнитното поле върху проводник с ток означава, че магнитното поле действа върху движещи се електрически заряди с известна сила. Тази сила се нарича сила на Лоренц, която може да се намери във формулата

където F е силата на Лоренц, q е големината на заряда, v е скоростта на частицата. B = B sin - перпендикулярен компонент на вектора на магнитната индукция

Посоката на силата на Лоренц се определя от правилото на лявата ръка (както за силата на Ампер), само четири пръста са поставени в посоката на движение на положителния заряд. Ако се движи отрицателен заряд, тогава четири пръста се поставят в посока, обратна на посоката на движение на отрицателния заряд.

Билет № 5

Телесно тегло. Безтегловност. Претоварване.

Магнитно свойство на веществото.

Проблем с изчисляването на електричеството.

1.. Теглото на тялото е силата, с която тялото притиска опора или окачване в резултат на гравитационно привличане към планетата. Теглото на тялото се означава с R. Единицата за тегло е нютон (N) . Тъй като теглото е равно на силата, с която тялото действа върху опората, тогава по големина теглото на тялото е равно на силата на реакция на опората. Следователно, за да се намери теглото на тялото, е необходимо да се определи на какво е равна опорната реакционна сила.

Нека разгледаме случая, когато тялото и опората не се движат. В този случай силата на реакция на земята и следователно теглото на тялото е равна на силата на гравитацията (фиг. 6):

В случай на движение на тяло вертикално нагоре заедно с опора с ускорение, съгласно втория закон на Нютон, можем да напишем mg + N = m (фиг. 7, а). В проекция върху оста OX: mg - N = -ta, следователно N = m(g + a).

Следователно, когато се движи вертикално нагоре с ускорение, теглото на тялото се увеличава и се намира по формулата P = rn(g + a).

Увеличаването на телесното тегло, причинено от ускорено движение на опора или окачване, се нарича претоварване. Астронавтите изпитват ефекта от претоварването, както по време на излитане на космическа ракета, така и когато корабът намалява скоростта си, когато навлиза в плътните слоеве на атмосферата. И пилотите изпитват претоварване при изпълнение на висш пилотаж, и водачите на автомобили при внезапно спиране.

Ако тялото се движи надолу вертикално, тогава използвайки подобни разсъждения получаваме mg + N = ma; mg - N = ta; N = m(g - a); P = m(g - a), т.е. теглото при вертикално движение с ускорение ще бъде по-малко от силата на гравитацията (фиг. 7.6).

Ако тялото пада свободно, то в този случай P=(g-g)m = O.

Състоянието на тялото, при което теглото му е нула, се нарича безтегловност. Състоянието на безтегловност се наблюдава в самолет или космически кораб при движение с ускорение на свободно падане, независимо от посоката и стойността на скоростта на движението им. Извън земната атмосфера, когато реактивните двигатели са изключени, върху космическия кораб действа само силата на всемирното притегляне. Под въздействието на тази сила космическият кораб и всички тела в него се движат с еднакво ускорение, поради което в кораба се наблюдава състояние на безтегловност.

2. ПОСТОЯННИ МАГНИТИ

Постоянните магнити са тела, които запазват магнитни свойства или намагнитване за дълго време. Причината за това е, че всеки атом съдържа електрони, които при движение около ядрото на атома създават магнитни полета. Ако магнитните полета на атомите са ориентирани по същия начин, това причинява значително намагнитване в някои сплави, като желязо или стомана.

Магнитите имат различни форми: има лентови магнити, подковообразни магнити и дискови магнити. Тези места, които произвеждат най-силен магнитен ефект, се наричат полюси на магнита. Всеки магнит има два полюса: северен N и южен S. Ако поставите парче картон върху магнит и го поръсите с железни стружки, можете да получите картина на магнитното поле. Магнитните линии на постоянните магнити са затворени, всички те излизат от северния полюс и влизат в южния полюс, затваряйки се вътре в магнита.

Магнитните игли и магнитите взаимодействат помежду си. Установено е, че за разлика от магнитните полюси се привличат, а като магнитни полюси се отблъскват. Взаимодействието на магнитите се обяснява с факта, че магнитното поле, което съществува около един магнит, действа върху друг магнит и, обратно, магнитното поле на втория магнит действа върху първия.

Вие добре знаете, че има вещества, които не се привличат от магнит, има доста от тях: дърво, пластмаса и др. Някои вещества: желязо, стомана, никел, кобалт придобиват магнитни свойства в присъствието на постоянни магнити.

Билет №6

Еластична сила. Сила на триене.

Електромагнитна индукция. Опитите на Фарадей.

Задачата е да се определят параметрите на хармонично трептене.

1. ЕЛАСТИЧНОСТ.

Вече знаем, че когато се опитваме да компресираме или разтягаме тялото, то се „съпротивлява“ – показва еластичност. Това се случва поради взаимодействието на частиците на дадено вещество (виж раздел „Взаимодействие на частиците“). Тялото проявява еластичност и в случаите, когато формата му е променена (деформирана) по друг начин (усукана, огъната).

Силата, която възниква вътре в тялото по време на неговата деформация и предотвратява промяната на формата, се нарича еластична сила.

Под действието на еластична сила от опънатата пружина отворената врата се затваря. Еластичната сила възниква в кабела при теглене, във въжето, когато ученик се катери върху него. Огъвайки се, дъските на пода държат теб и мен, предпазвайки ни от падане - това също е пример за действието на еластичната сила.

Колкото по-голяма е промяната във формата на тялото, толкова по-голяма е еластичната сила.

ФРИКЦИЯ НА ПЪЛЗАНЕ

Без значение колко бързо се търкаля топката, тя накрая спира. След като ускорите на кънки, можете да се плъзгате известно време, но това движение скоро ще спре. В тези и много други подобни случаи движението спира поради триене.

Силата, която възниква, когато едно тяло се движи по повърхността на друго, насочена срещу движението, се нарича сила на триене.

Ако тялото се плъзга по някаква повърхност, движението му се възпрепятства от силата на триене при плъзгане. Причината за триенето е, че има неравности по повърхността на всяко тяло (понякога дори невидими за окото). Ако триещите се повърхности са добре полирани и разстоянието между тях е много малко, тогава движението е затруднено от силите на привличане между частиците на веществото на тези повърхности. Това е втората причина за триене.

Фигура 9 показва, че блокът се движи надясно. Това означава, че силата на триене, действаща върху него, е насочена наляво и блокът, който постепенно се забавя, ще спре. От фигурата също е ясно, че върху блока действат още две сили: гравитацията и опорната противодействаща сила (еластична сила). Тези две сили са насочени в противоположни посоки и са числено равни една на друга. Следователно, в случай, че тялото е на хоризонтална повърхност, опорната реакционна сила може да се изчисли точно по същия начин като силата на гравитацията:

Експериментите показват, че силата на триене е правопропорционална на силата на реакция на опората. Означавайки силата на триене FTp, получаваме следната формула за нейното изчисляване:

където N е опорната противодействаща сила и е коефициентът на триене при плъзгане. Коефициент | не зависи от теглото на тялото, а се определя само от естеството на триещите се повърхности (например коефициентът на триене на дърво върху дърво е един, коефициентът на триене на дърво върху метал е различен и т.н.) .

2. Електромагнитна индукция.

Нека си представим затворена проводяща верига, поставена в магнитно поле. Такава верига ще бъде пробита от определен брой линии на магнитна индукция или, както се казва, поток от магнитна индукция. Потокът на магнитна индукция Ф през зоната S, ограничена от проводящата верига, се нарича стойност, равна на произведението на големината на вектора на магнитната индукция B от площта на напречното сечение S и косинуса на ъгъла

между нормалното (перпендикулярно) n към равнината на проводника и вектор B. (фиг. 1):

Потокът на магнитната индукция (броят на линиите, пробиващи веригата) може да се промени, например, когато веригата се върти в магнитно поле, когато веригата и магнитът се приближават и отдалечават, когато веригата се поставя в магнитното поле. поле и когато се извади от там. М. Фарадей експериментално установи, че ако магнитният поток се промени през веригата, a

електричество. Това явление се нарича електромагнитна индукция, а токът се нарича индукция.

Посоката на индукционния ток във веригата се определя от правилото на Ленц. Индуцираният ток, възникващ в затворена верига, има такава посока, че магнитният индукционен поток, създаден от него през зоната, ограничена от веригата, има тенденция да компенсира промяната във външния магнитен индукционен поток, индуциращ този ток.

Появата на индукционен ток показва появата на електрическо поле. В случай на електромагнитна индукция, електрическо поле се генерира от променящо се магнитно поле. Такова електрическо поле не е свързано с заряди, неговите силови линии са затворени: това е вихър. Тъй като това електрическо поле е от неелектростатичен характер, то е външно и неговата работа по затворен път е различна от нула. Както всяко външно поле, вихровото електрическо поле се характеризира с електродвижеща сила, наречена в този случай индуцирана емф.

Както показват експериментите, индуцираният ток и следователно - според закона на Ом - и

Едс на индукция е пропорционална на скоростта на промяна на магнитния поток.

Следователно законът на Фарадей за електромагнитната индукция е формулиран за ЕМП и гласи, че индуцираната ЕМП в затворен контур е равна на скоростта на промяна на магнитния поток F, проникващ в него, взет с обратен знак:

По този начин законът за електромагнитната индукция установява връзка между променливо магнитно поле и вихрово електрическо поле. Теоретично обяснение на този закон от гледна точка на класическата електродинамика е дадено от Дж. Максуел

Билет номер 7

Импулс на сила. Импулс на тялото. Закон за запазване на импулса.

Самоиндукция. Индуктивност на магнитното поле.

Проблем с изчисляването на параметрите

1. Импулсът на тялото е произведението на масата на тялото и неговата скорост (p = tv). Импулсът на тялото е векторна величина.

При взаимодействието си върху телата са действали съответно сили F и F, а след взаимодействието те са започнали да се движат със скорости v и v. Тогава F = (m v" - m v)/t, F = (m v" - m v)/t, където t е времето на взаимодействие. Според третия закон на Нютон F = -F, следователно (m v – m v)/t =

-(m v" – m v)/t, rn v"- m v = - t v + m v или m v + m v = rn v + m v". От лявата страна на равенството е сумата от импулсите на двете тела (колички) преди взаимодействие, вдясно - сумата от импулсите на едни и същи тела след взаимодействие. Импулсът на всяка количка се е променил, но сумата е останала непроменена. Това важи за затворени системи, които включват групи от тела, които не взаимодействат с тела, които не са включени в тази група , Оттук и заключението, т.е. импулсът на закона за запазване: геометричната сума на импулсите на телата, които съставят затворена система, остава постоянна при всяко взаимодействие на телата на тази система помежду си.

Пример за проявлението на закона за запазване на импулса е реактивното движение. Наблюдава се в природата (движението на октопод) и се използва много широко в технологиите (реактивна лодка, огнестрелни оръжия, движение на ракети и маневриране на космически кораби).

2. Феноменът на самоиндукцията. Индуктивност. Електромагнитно поле

Енергия на магнитното поле.

Феноменът на самоиндукция се състои в появата на индуцирана емф в самия проводник, когато токът в него се промени, специален случай на електромагнитна индукция. Пример за явлението самоиндукция е експеримент с две електрически крушки, свързани паралелно чрез ключ към източник на ток, едната от които е свързана чрез намотка (фиг. 27). Когато ключът е затворен, светлина 2, включена през бобината,

светва по-късно от електрическа крушка 1. Това се случва, защото след затваряне на превключвателя токът не достига веднага максималната си стойност; магнитното поле на нарастващия ток ще генерира индуцирана ЕДС в бобината, която в съответствие с правилото на Ленц ще пречи на нарастващия ток.

Използвайки закона за електромагнитната индукция, можем да получим следното следствие: ЕДС на самоиндукция е право пропорционална на скоростта на промяна на тока в проводника.

Коефициентът на пропорционалност L се нарича индуктивност.

Индуктивността е стойност, равна на самоиндуктивната едс, когато токът в проводник се промени с 1 A за 1 s.

Единицата за индуктивност е хенри (H). 1 H = 1 V s/A. 1 хенри е индуктивността на проводник, в който възниква самоиндуктивна ЕДС от 1 волт при скорост на промяна на тока от 1 A/s. Индуктивността характеризира магнитните свойства на електрическа верига (проводник) и зависи от магнитната проницаемост на сърцевината, размера и формата на намотката и броя на навивките в нея.

Когато бобината на индуктора е изключена от източника на ток, лампа, свързана успоредно на бобината, дава кратко мигане (фиг. 28). Токът във веригата възниква под въздействието на самоиндукция емф. Източникът на енергия, освободена в електрическата верига, е магнитното поле на намотката. Енергията на магнитното поле се намира по формулата Wm=LI2/2.

Електромагнитното поле е поле, чрез което електрически заредените частици взаимодействат. Електромагнитното поле се характеризира с напрегнатост на електрическото поле и магнитна индукция. Връзката между тези величини и пространственото разпределение на електрическите заряди и токове е установена през 60-те години. XIX век Дж. Максуел. Тази връзка се нарича основните уравнения на електродинамиката, които описват електромагнитни явления в различни среди и във вакуум. Тези уравнения са получени като обобщение на експериментално установените закономерности на електрическите и магнитните явления

Билет номер 8

Работа и сила. Кинетична и потенциална енергия. закон

Съхранение на енергия.

Хармонични вибрации. Параметри на колебателното движение

математическо махало.

3. Задачата за изчисляване на електрическия капацитет на кондензатор.

1. РАБОТА И КИНЕТИЧНА ЕНЕРГИЯ

Когато върху тялото действа постоянна сила, то придобива ускорение. Тъй като тялото се движи под въздействието на тази сила, силата извършва работа. Нека разгледаме движението на тяло с ускорение. Ще приемем, че векторите на силата и преместването са насочени в една посока по една права линия. Ако координатната ос е насочена в една и съща посока, тогава проекциите на всички вектори, характеризиращи движението, са равни на техните модули.

Ускорението, с което се движи тялото е равно на:

Това ускорение се придава на тялото от силата F, която според втория закон на Нютон е равна на: F = това, от което: a= . Заместване на израза във формулата

за ускорение получаваме:

Нека трансформираме формулата:

От лявата страна на равенството е работата на силата А. от дясната страна на равенството е промяната в количеството

Тази величина, равна на половината от произведението на масата на тялото върху квадрата на скоростта му, се нарича кинетична енергия - E. Можем да кажем, че работата на силата е равна на изменението на кинетичната енергия на тялото. Това твърдение се нарича теория на кинетичната енергия.

Ако една сила извършва положителна работа, тогава кинетичната енергия на тялото се увеличава; ако една сила извършва отрицателна работа, тогава кинетичната енергия на тялото намалява. Това се случва например, когато скоростта на тялото намалява под въздействието на триене.

Кинетичната енергия се измерва по същия начин като работата, в джаули.

Кинетичната енергия е енергията, притежавана от движещо се тяло.

Тя характеризира състоянието му в един или друг момент.

ПОТЕНЦИАЛНА ЕНЕРГИЯ НА ТЯЛОТО.

Потенциалната енергия е енергията на взаимодействие между телата или частите на тялото в зависимост от взаимното им разположение.

Нека намерим връзката между работата на гравитацията и изменението на потенциалната енергия на тялото. Нека тяло с маса m падне от височина h на височина h (фиг. 75).

Работа на тежестта на сайта

ОБРАЗНИ БИЛЕТИ ЗА ИЗПИТ

ЗА ПРОВЕЖДАНЕ В ТРАДИЦИОННАТА УСТНА ФОРМА

КРАЙНО АТЕСТИРАНЕ НА ЗАВЪРШИЛИТЕ XI (XII) КЛАСОВЕ

ОБЩООБРАЗОВАТЕЛНИ ИНСТИТУЦИИ

ПРЕЗ УЧЕБНАТА 2004/05 ГОДИНА

Обяснително писмо

Съгласно Закона на Руската федерация „За образованието“ с измененията, влязъл в сила на 15 януари 1996 г. с Федерален закон № 12FZ от 13 януари 1996 г., изменен на 22 август 2004 г., развитието на средно (пълно) общообразователните програми завършват със задължителна финална сертификация. Окончателното сертифициране на завършилите XI (XII) клас на общообразователните институции се извършва под формата на устни и писмени изпити.

Формата на устната сертификация по всички предмети може да бъде различна: чрез билет, интервю, защита на есе, цялостен анализ на текст (на руски език).

В първия случай дипломантът отговаря на формулираните в билетите въпроси и изпълнява предложените практически задачи (решаване на задача, лабораторна работа, демонстриране на опит и др.).

Дипломант, който е избрал интервю като една от формите на устния изпит, по предложение на атестиращата комисия дава без подготовка подробен отговор по една от основните теми на курса или отговаря на въпроси от общ характер по теми, изучавани в съответствие с учебната програма. Препоръчително е да се провеждат интервюта с дипломанти, които имат отлични познания по материята и са проявили интерес към научни изследвания в избраната от тях област на знанието.

Защитата на резюме включва предварителен избор от дипломанта на тема на работа, която го интересува, като се вземат предвид препоръките на учителя по предмета, последващо задълбочено проучване на проблема, избран за резюмето, и представяне на заключения по темата на резюмето абстрактно. Не по-късно от седмица преди изпита дипломантът предава резюмето на учителя по предмета за преглед. По време на изпита атестиращата комисия се запознава с рецензията на представената работа и поставя оценка на дипломанта след защита на есето.

Дипломант, който е избрал комплексен анализ на текст като една от формите на устен изпит по руски език, характеризира вида и стила на текста, избран от учителя, определя неговата тема, основна идея и коментира правописа и пунктограмите, съдържащи се в то.

Завършващият XI (XII) клас може да избере предмети, изучавани на ниво средно (пълно) общо образование, за окончателно устно удостоверяване.

При окончателното сертифициране по всички учебни предмети се проверява съответствието на знанията на завършилите с изискванията на държавните образователни програми, дълбочината и силата на придобитите знания и тяхното практическо приложение.

Общообразователната институция има право да прави промени и допълнения към предложения материал, съдържащ регионален компонент, като взема предвид профила на училището, както и да разработва свои собствени изпитни документи. Когато коригирате примерни билети за руска история и социални науки, препоръчително е да включите въпроси, свързани с руските държавни символи (герб, знаме, химн).

Процедурата за разглеждане, одобрение и съхранение на сертификационни материали се определя от упълномощен орган на местната власт.

При подготовката за окончателното устно удостоверяване на завършилите се препоръчва да се вземат предвид особеностите на изучаването на различни учебни предмети.

Началник на отдела за държавен надзор

относно спазването на законодателството на Руската федерация

в областта на образованието В.И. ГРИБАНОВ

Забележка: Този списък включва билети за следните 20 елемента:

ФИЗИКА – XI клас

По-долу има два варианта за билети за средни училища, базирани на едни и същи въпроси: първият вариант е 26 билета, вторият е 16 билета.

Обикновено на учениците се дават до 30 минути, за да подготвят своя отговор. През това време трябва да имате време да подготвите необходимите изчисления, диаграми и графики и да ги възпроизведете на дъската. Тези бележки ще ви помогнат да изградите последователен, логичен и пълен отговор. В някои случаи може да бъде отделено допълнително време за решаване на проблем или извършване на лабораторна работа. Проблемът или лабораторната работа обикновено се попълват на отделен лист и членовете на изпитната комисия могат да проверят верността на решението по тези бележки.

Структурата на билетите за 1-ва опция е следната:

– първите въпроси на билетите обхващат основния материал от физичните теории, изучавани в училищния курс;

– вторите въпроси включват решаване на задача или изпълнение на лабораторни упражнения от задължителните, предвидени в приблизителната програма за средно (пълно) общо образование.

Структурата на билета за вариант 2 е различна:

– първите въпроси на билетите, както и в първата версия, обхващат основния материал от физическите теории, изучавани в училищния курс по физика;

– вторите въпроси включват разглеждане на практически приложения на физичните теории и изискват не толкова представяне на теоретичен материал, колкото демонстрация на експерименти, илюстриращи описваното явление, разкриващи основните закони на явлението и т.н., или извършване на лабораторна работа, или прости измервания, предвидени от изискванията за нивото на обучение на завършилите;

– третите въпроси проверяват уменията за решаване на проблеми.

ВАРИАНТ I

Билет №1

2. Задачата е да се приложат законите за запазване на масовото число и електричния заряд.

Билет номер 2

2. Лабораторна работа „Измерване на индекса на пречупване на стъклото“.

Билет номер 3

2. Задачата за определяне на периода и честотата на свободните трептения в колебателна верига.

Билет номер 4

2. Задача за прилагане на първия закон на термодинамиката.

Билет номер 5

2. Лабораторна работа „Изчисляване и измерване на съпротивлението на два паралелно свързани резистора.“

Билет номер 6

2. Задача за движението или равновесието на заредена частица в електрическо поле.

Билет номер 7

2. Задачата за определяне на индукцията на магнитното поле (според закона на Ампер или формулата за изчисляване на силата на Лоренц).

Билет номер 8

2. Задача за приложението на уравнението на Айнщайн за фотоелектричния ефект.

Билет номер 9

1. Изпарение и кондензация. Наситени и ненаситени двойки. Влажност на въздуха. Измерване на влажността на въздуха.

2. Лабораторна работа „Измерване на дължината на вълната на светлината с помощта на дифракционна решетка.“

Билет номер 10

1. Кристални и аморфни тела. Еластични и пластични деформации на твърди тела.

2. Задачата за определяне на индекса на пречупване на прозрачна среда.

Билет номер 11

2. Задачата за прилагане на закона за електромагнитната индукция.

Билет номер 12

2. Задачата за прилагане на закона за запазване на енергията.

Билет номер 13

1. Кондензатори. Капацитет на кондензатора. Приложение на кондензатори.

2. Задача за прилагане на уравнението на състоянието на идеален газ.

Билет номер 14

1. Работа и мощност в DC верига. Електродвижеща сила. Закон на Ом за пълна верига.

2. Лабораторна работа „Измерване на телесно тегло“.

Билет номер 15

1. Магнитно поле. Ефектът на магнитното поле върху електрическия заряд и експериментите, потвърждаващи този ефект.

2. Лабораторна работа „Измерване на влажността на въздуха“.

Билет номер 16

1. Полупроводници. Собствена и примесна проводимост на полупроводниците. Полупроводникови устройства.

2. Задача за използване на изопроцесни графики.

Билет номер 17

2. Задачата за определяне на работата на газ с помощта на графика на зависимостта на налягането на газа от неговия обем.

Билет номер 18

1. Феноменът на самоиндукцията. Индуктивност. Електромагнитно поле.

2. Задачата за определяне на модула на Юнг на материала, от който е направена телта.

Билет номер 19

2. Задача за прилагане на закона на Джаул–Ленц.

Билет номер 20

1. Електромагнитни вълни и техните свойства. Принципи на радиокомуникациите и примери за тяхното практическо използване.

2. Лабораторна работа „Измерване на мощността на крушка с нажежаема жичка“.

Билет номер 21

1. Вълнови свойства на светлината. Електромагнитна природа на светлината.

2. Задача за прилагане на закона на Кулон.

Билет номер 22

2. Лабораторна работа "Измерване на съпротивлението на материала, от който е направен проводникът."

Билет номер 23

1. Излъчване и поглъщане на светлина от атомите. Спектрален анализ.

2. Лабораторна работа „Измерване на ЕМП и вътрешно съпротивление на източник на ток с помощта на амперметър и волтметър.“

Билет номер 24

2. Задачата за прилагане на закона за запазване на импулса.

Билет номер 25

2. Лабораторна работа „Изчисляване на общото съпротивление на два последователно свързани резистора.“

Билет номер 26

ВАРИАНТ II

Билет №1

1. Механично движение. Относителност на движението. Равномерно и равномерно ускорено праволинейно движение.

2. Лабораторна работа „Оценяване на масата на въздуха в класна стая с помощта на необходимите измервания и изчисления.“

Билет номер 2

1. Взаимодействие на телата. Сила. Законите на Нютон за динамиката.

2. Кристални и аморфни тела. Еластични и пластични деформации на твърди тела. Лабораторна работа „Измерване на твърдостта на пружината“.

Билет номер 3

1. Телесен импулс. Закон за запазване на импулса. Проява на закона за запазване на импулса в природата и използването му в техниката.

2. Паралелно свързване на проводници. Лабораторна работа „Изчисляване и измерване на съпротивлението на два паралелно свързани резистора.“

Билет номер 4

1. Законът за всемирното привличане. Земно притегляне. Телесно тегло. Безтегловност.

2. Работа и мощност във верига с постоянен ток. Лабораторна работа „Измерване на мощността на крушка с нажежаема жичка.“

Билет номер 5

1. Енергийни трансформации при механични вибрации. Свободни и принудени вибрации. Резонанс.

2. Постоянен електрически ток. Съпротива. Лабораторна работа „Измерване на съпротивлението на материала, от който е направен проводникът“.

3. Задачата е да се приложи законът за запазване на масовото число и електричния заряд.

Билет номер 6

1. Експериментално обосноваване на основните положения на молекулярно-кинетичната теория за структурата на материята. Маса и размер на молекулите.

2. Маса. Плътност на материята. Лабораторна работа „Измерване на телесно тегло.

3. Задачата за определяне на периода и честотата на свободните трептения в колебателна верига.

Билет номер 7

1. Идеален газ. Основно уравнение на молекулярно-кинетичната теория на идеален газ. Температура и нейното измерване. Абсолютна температура.

2. Серийно свързване на проводници. Лабораторна работа „Изчисляване на общото съпротивление на два последователно свързани резистора.“

Билет номер 8

1. Уравнение на състоянието на идеален газ (уравнение на Менделеев–Клапейрон). Изопроцеси.

2. Електромагнитни вълни и техните свойства. Лабораторна работа „Сглобяване на прост детекторен радиоприемник.“

3. Задачата за прилагане на закона за запазване на енергията.

Билет номер 9

1. Електромагнитна индукция. Закон за електромагнитната индукция. Правилото на Ленц.

2. Електродвижеща сила. Закон на Ом за пълна верига. Лабораторна работа „Измерване на ЕМП на източник на ток“.

3. Задачата за определяне на работата на газ с помощта на графика на зависимостта на налягането на газа от неговия обем.

Билет номер 10

1. Вътрешна енергия. Първи закон на термодинамиката. Приложение на първия закон на термодинамиката към изопроцесите. Адиабатен процес.

2. Явлението пречупване на светлината. Лабораторна работа „Измерване на индекса на пречупване на стъклото“.

3. Задачата за определяне на индукцията на магнитното поле (използвайки закона на Ампер или използвайки формулата за изчисляване на силата на Лоренц).

Билет номер 11

1. Взаимодействие на заредени тела. Закон на Кулон. Закон за запазване на електрическия заряд.

2. Изпарение и кондензация. Влажност на въздуха. Лабораторна работа „Измерване на влажността на въздуха“.

3. Задачата за определяне на индекса на пречупване на прозрачна среда.

Билет номер 12

1. Свободни и принудени електромагнитни трептения. Трептителен кръг и преобразуване на енергията при електромагнитни трептения.

2. Вълнови свойства на светлината. Лабораторна работа „Измерване на дължината на вълната на светлината с помощта на дифракционна решетка.“

Билет номер 13

1. Опитите на Ръдърфорд върху разсейването на α-частици. Ядрен модел на атома. Квантовите постулати на Бор.

2. Магнитно поле. Ефектът на магнитното поле върху електрически заряд (демонстрирайте експерименти, потвърждаващи този ефект).

3. Задача за използване на изопроцесни графики.

Билет номер 14

1. Фотоефект и неговите закони. Уравнението на Айнщайн за фотоелектричния ефект. Приложение на фотоелектричния ефект в техниката.

2. Кондензатори. Капацитет на кондензатора. Приложение на кондензатори.

3. Задачата за определяне на модула на Юнг на материала, от който е направена телта.

Билет номер 15

1. Състав на ядрото на атома. Изотопи. Енергията на свързване на ядрото на атома. Верижна ядрена реакция. Условия за възникването му. Термоядрени реакции.

2. Феноменът на самоиндукцията. Индуктивност. Електромагнитно поле. Използването им в постояннотокови електрически машини.

3. Задача за движение или равновесие на заредена частица в електрическо поле.

Билет номер 16

1. Радиоактивност. Видове радиоактивни лъчения и методи за тяхното регистриране. Биологични ефекти на йонизиращото лъчение.

2. Полупроводници. Собствена и примесна проводимост на полупроводниците. Полупроводникови устройства.

Класове за напреднали

Изпитните работи за паралелки със задълбочено изучаване на физика се състоят от три въпроса. Първите два въпроса са с теоретична насоченост, третият е с практическа насоченост (извършване на лабораторна работа или решаване на задача).

При липса на необходимото лабораторно оборудване работата може да бъде заменена с равностойна работа.

Билет №1

1. Механично движение. Относителност на механичното движение. Законът за събиране на скоростите в класическата механика. Кинематика на праволинейно движение на материална точка.

2. Магнитно поле в материята. Магнитна пропускливост. Природата на феромагнетизма. Температура на Кюри.

3. Лабораторна работа „Измерване на коефициента на повърхностно напрежение на течност“.

Билет номер 2

1. Равноускорено праволинейно движение. Аналитично и графично описание на равномерно ускорено праволинейно движение.

2. Феноменът на електромагнитната индукция. Закон за електромагнитната индукция. Правилото на Ленц. Самоиндукция. Самоиндуцирана емф. Енергията на магнитното поле на намотка с ток.

3. Лабораторна работа „Измерване на влажността на въздуха“.

Билет номер 3

1. Движение на материална точка в окръжност. Центростремително ускорение. Ъглова скорост. Връзка между ъглови и линейни скорости.

2. Електрически ток в металите. Природата на електрическия ток в металите. Закон на Ом за участък от верига. Зависимост на съпротивлението на метала от температурата. Свръхпроводимост.

3. Задачата за прилагане на закона за електромагнитната индукция.

Билет номер 4

1. Първи закон на Нютон. Инерциални референтни системи. Принципът на относителността в класическата механика и в специалната теория на относителността.

2. Електрически ток в разтвори и стопилки на електролити. Закони на електролизата. Определяне на заряда на електрона.

3. Задачата за прилагане на основното уравнение на MKT.

Билет номер 5

1. Вторият закон на Нютон и границите на неговата приложимост. Използване на втория закон на Нютон в неинерциални отправни системи. Инерционни сили.

2. Електрически ток в газовете. Самоподдържащ се и несамостоятелен електрически разряд.

3. Лабораторна работа „Измерване на индекса на пречупване на стъклото“.

Билет номер 6

1. Трети закон на Нютон. Свойства на силите на действие и противодействие. Граници на приложимост на третия закон на Нютон.

2. Електрически ток във вакуум. Електровакуумни устройства и тяхното приложение.

3. Лабораторна работа "Измерване на фокусното разстояние на събирателна леща."

Билет номер 7

1. Импулс. Закон за запазване на импулса. Реактивно задвижване. Уравнение на Мешчерски. Формулата на Циолковски.

2. Електрически ток в полупроводниците. Собствена и примесна проводимост на полупроводници, p–n преход. Полупроводников диод. Транзистор.

3. Задача за прилагане на уравнението на състоянието на идеален газ.

Билет номер 8

1. Законът за всемирното привличане. Гравитационна константа и нейното измерване. Земно притегляне. Телесно тегло. Безтегловност. Движението на телата под въздействието на гравитацията.

2. Свободни електрически вибрации. Осцилаторна верига. Преобразуване на енергия в колебателен кръг. Затихване на трептенията. Формула на Томсън.

3. Задача за прилагане на първия закон на термодинамиката.

Билет номер 9

1. Еластична сила. Видове еластични деформации. Закон на Хук. Модул на Юнг. Диаграма на опън.

2. Собствени трептения. Самоосцилираща система. Генератор на непрекъснати електромагнитни трептения.

3. Лабораторна работа "Измерване на електрическо съпротивление с помощта на амперметър и волтметър."

Билет номер 10

1. Сили на триене. Коефициент на триене при плъзгане. Отчитане и използване на триенето в бита и техниката. Триене в течности и газове.

2. Променлив ток като принудени електромагнитни трептения. Ефективни стойности на променлив ток и напрежение. Активно и реактивно съпротивление. Закон на Ом за електрическа верига с променлив ток.

3. Задача за прилагане на уравнението на Айнщайн за фотоелектричния ефект.

Билет номер 11

1. Равновесие на твърдо тяло. Момент на сила. Условия за равновесие на твърдо тяло. Видове баланс. Принципът на минимална потенциална енергия.

2. Трансформатор. Конструкцията и принципът на работа на трансформатора. Пренос на електроенергия.

3. Задача за прилагане на закона за радиоактивното разпадане.

Билет номер 12

1. Механична работа и мощност. Енергия. Закон за запазване на енергията при механични процеси.

2. Електромагнитни вълни и техните свойства. Скоростта на разпространение на електромагнитните вълни. Експериментите на Херц.

3. Лабораторна работа „Определяне на електрическия капацитет на кондензатор с помощта на метода на балистичния галванометър.“

Билет номер 13

1. Хидро- и аеростатика. Общи свойства на течни и газообразни тела. Закон на Паскал. Силата на Архимед. Условия за плаване тел.

2. Принципи на радиокомуникацията. Изобретяване на радиото. Радар. Телевизия. Развитие на комуникациите.

3. Задачата за изчисляване на явленията на интерференция и дифракция на светлината.

Билет номер 14

1. Хидро- и аеродинамика. Уравнение на Бернули. Движение на тела в течности и газове. Подемна сила на крило на самолет. Значението на произведенията на N.E. Жуковски в развитието на авиацията.

2. Електромагнитна природа на светлината. Методи за измерване на скоростта на светлината. Скала за електромагнитни вълни. Вълново уравнение.

3. Задачата за прилагане на закона на Ом към пълна верига.

Билет номер 15

1. Механични вибрации. Уравнение на хармоничните вибрации. Свободни и принудени вибрации. Периодът на трептене на товар върху пружина и математическо махало. Преобразуване на енергията при трептене.

2. Интерференция на светлината. Опитът на Юнг. Кохерентни вълни. Цветове на тънък филм и приложения за смущения.

3. Лабораторна работа "Измерване на ЕМП и вътрешно съпротивление на източник на ток."

Билет номер 16

1. Механични вълни и техните свойства. Разпространение на вибрации в еластични среди. Дължина на вълната. Звукови вълни и техните свойства. Ехо. Акустичен резонанс.

2. Явлението дифракция на светлината. Зони на Френел. Дифракционната решетка като спектрално устройство.

3. Лабораторна работа „Измерване на електрическия капацитет на кондензатор във верига с променлив ток.“

Билет номер 17

1. Основни положения на молекулярно-кинетичната теория и тяхната експериментална обосновка. Размери и маса на молекулите.

2. Дисперсия и абсорбция на светлината. Класическа теория на електронната дисперсия. Аномална дисперсия. Поглъщане на светлина и електронна теория. Спектроскоп и спектрограф.

3. Лабораторна работа „Измерване на индуктивността на намотка във верига с променлив ток.“

Билет номер 18

1. Идеален газ. Извеждане на основното уравнение на молекулярно-кинетичната теория на идеален газ. Температурата като мярка за средната кинетична енергия на молекулите. Дължина на свободния път.

2. Поляризация на светлината. Естествена светлина. Поляризатор. Двойно пречупване.

3. Задачата за прилагане на основните формули на кинематиката.

Билет номер 19

1. Наситена и ненаситена пара. Зависимост на налягането на наситените пари от температурата. кипене. Зависимост на температурата на кипене от налягането. Критична температура. Относителна влажност на въздуха и нейното измерване.

2. Законът за праволинейното разпространение на светлината. Закони за отражение и пречупване на светлината. Пълно отражение. Лещи. Формула за тънки лещи.

3. Задачата за прилагане на закона за всемирното привличане.

Билет номер 20

1. Свойства на повърхността на течностите. Повърхностно напрежение. Намокряне и ненамокряне. Капилярни явления.

2. Елементи на фотометрията: енергия и фотометрични величини. Закони на осветлението.

3. Задачата за прилагане на закона за запазване на импулса.

Билет номер 21

1. Кристални тела и техните свойства. Монокристали и поликристали. Аморфни тела. Експериментални методи за изследване на вътрешното състояние на кристалите. Дефекти в кристалите. Методи за повишаване на якостта на твърдите тела.

2. Оптични инструменти: лупа, микроскоп, телескоп. Разделителна способност на телескопа. Камера. Диа-, епи- и филмови проектори.

3. Лабораторна работа "Измерване на коефициента на триене при плъзгане."

Билет номер 22

1. Вътрешна енергия и начини за нейното изменение. Първи закон на термодинамиката. Вътрешна енергия на идеален газ. Приложение на първия закон на термодинамиката към изопроцесите и адиабатните процеси.

2. Елементи на специалната теория на относителността. Постулати на SRT. Крайност и граница на скоростта на светлината. Релативистки закон за преобразуване на скоростта. Пространство-време в SRT. Релативистка динамика.

3. Задачата за прилагане на закона за запазване на механичната енергия.

Билет номер 23

1. Топлинни двигатели, тяхното устройство и принцип на действие. Необратимостта на топлинните процеси. Вторият закон на термодинамиката и неговият статистически смисъл. Топлинни двигатели и екологични проблеми.

2. Квантовата хипотеза на Планк. Фото ефект. Закони на фотоелектричния ефект. Квантова теория на фотоелектричния ефект. Фотоклетки и тяхното приложение.

3. Задача за прилагане на закона на Кулон.

Билет номер 24

1. Електрическо взаимодействие и електрически заряд. Закон за запазване на електрическия заряд. Закон на Кулон.

2. Строежът на атома. Експериментите на Ръдърфорд. Квантовите постулати на Бор. Експерименти на Франк и Херц. Принципът на съответствието.

3. Задача за прилагане на втория закон на Нютон.

Билет номер 25

1. Електрическо поле. Сила на електрическото поле. Линии на напрежение. Теорема на Гаус.

2. Спонтанно и индуцирано лъчение. Лазери и техните приложения.

3. Лабораторна работа „Изследване на зависимостта на ефективността на наклонена равнина от телесното тегло и ъгъла на наклона на равнината към хоризонта.“

Билет номер 26

1. Работа на силите на електричното поле. Потенциал и потенциална разлика. Еквипотенциални повърхности. Връзка между напрежение и потенциална разлика.

2. Атомно ядро. Структурата на атомното ядро. Ядрени сили. Енергия на ядрено свързване. Специфична енергия на свързване и сила на ядрата.

3. Лабораторна работа „Измерване на плътността на тялото с помощта на хидростатично претегляне“.

Билет номер 27

1. Проводници и диелектрици в електрическо поле.

2. Радиоактивност. Свойства на радиоактивното излъчване. Закон за радиоактивното разпадане.

3. Лабораторна работа „Измерване на ускорението на гравитацията с помощта на махало с нишка“.

Билет номер 28

1. Електрически капацитет. Капацитет на кондензатора. Енергия на зареден кондензатор. Точка на Кюри. Пиезоелектричен ефект.

2. Свойства на йонизиращото лъчение. Взаимодействие на йонизиращото лъчение с веществото. Методи за регистриране на йонизиращи лъчения.

3. Задача за прилагане на закона на Джаул–Ленц.

Билет номер 29

1. Електрически ток и условията за неговото съществуване. ЕМП на източника на ток. Закон на Ом за еднородни и нехомогенни участъци от електрическа верига. Закон на Ом за пълна верига. Късо съединение.

2. Ядрени реакции. Освобождаване и поглъщане на енергия при ядрени реакции. Верижни ядрени реакции. Термоядрени реакции. Проблеми на ядрената енергетика.

3. Лабораторна работа „Изчисляване и експериментална проверка на времето за търкаляне на топка от наклонена равнина.“

Билет номер 30

1. Магнитно взаимодействие на токовете. Магнитно поле и неговите характеристики. Амперна мощност. Сила на Лоренц. Движение на заредени частици в еднородно магнитно поле.

2. Елементарни частици и техните свойства. Античастици. Взаимни трансформации на частици и кванти. Фундаментални взаимодействия.

3. Задачата за прилагане на законите на електролизата.

РЕПУБЛИКА КРИМ

"ПРИМОРСКА ИНДУСТРИАЛНА ТЕХНИКА"

ОДОБРИХ___

Депутат Директор за SD_

Шилкова Н.М.

"___"___________2016 г

ИЗПИТНИ БИЛЕТИ

Професия: 01/08/18 – Електротехник на електрически мрежи и съоръжения;

15.01.05 – Заварчик;

23.01.03 - Автомонтьор

Групи: 212, 214, 218

Семестър: IV

Учител: Шатная О.Г.

Разгледано на заседание № ___ на методическата комисия на природния и математическия цикъл.

Протокол № ___ от “___”______________2016г

Председател на МК _____________Шатная О.Г.

"___"________________2016 г

Феодосия 2016 г

Обяснителна бележка

Окончателната атестация по специализираната учебна дисциплина „физика” във втората година на средното професионално образование за техническите професии може да се проведе в различни форми: устен изпит по билети, събеседване, писмена финална атестация, защита на реферати, научно-изследователска и проектантска работа.

При разработването на изпитния материал са използвани следните закони на Руската федерация и заповеди на Министерството на образованието:

1. Заповед на Министерството на образованието и науката 0т 5.03.2004г № 1089 „За одобряване на федералния компонент на държавните образователни стандарти за начално общо, основно общо и средно (пълно) общо образование (с измененията на 23 юни 2015 г.).

2. Заповед на Министерството на образованието и науката на Руската федерация от 29.17.05 г. № 413 „За одобряване на федералния държавен образователен стандарт за средно (пълно) общо образование.“

3. Заповед на Министерството на образованието и науката на Руската федерация от 29 декември 2014 г. № 1645 „За изменение на заповедта на Министерството на образованието и науката на Руската федерация от 17 май 2012 г. № 413 „За одобряване на федералния държавен образователен стандарт за средно (пълно) общо образование.“

4. Писмо от Министерството на образованието и науката на Руската федерация, Федералната служба за надзор в образованието и науката от 17 февруари 2014 г. № 02-68 „За полагане на държавно окончателно удостоверяване в образователни програми за средно общо образование от ученици в образователни програми за средно професионално образование.“

5. Писмо на Департамента за държавна политика в областта на обучението на работници и допълнителното професионално обучение на Министерството на образованието и науката на Руската федерация от 17 март 2015 г. № 06-259 „Препоръки за организиране на средно общо образование в рамките на рамка за усвояване на образователни програми за средно професионално образование на базата на основно общо образование, като се вземат предвид изискванията на федералните държавни образователни стандарти и придобитата професия или специалност на средното професионално образование.

6. Кодификатор на елементите на съдържанието и изискванията за нивото на обучение на завършилите образователни организации за провеждане на единния държавен изпит по физика.

Изпит по физика за професии 08.01.18 г. - електротехник на ел. мрежи и съоръжения, 15.01.05 г. - заварчик и 23.01.03 г. - автомонтьор проверява задължителния минимум за средно образование и изискванията за ниво на владеене на учебната дисциплина "физика" на основно ниво, с изключение на раздела "Електродинамика", който е профилиран.

Структура на билета:

Комплект билети за професии, изучаващи физика като основна дисциплина за 258 часа за две години, се състои от 26 билета, всеки от които включва два теоретични и един практически въпрос. Теоретичните въпроси включват дидактически единици от раздела „Съдържание на учебната дисциплина“ от приблизителната програма на общообразователната учебна дисциплина „Физика“ за професионални образователни организации. Практическата част (третият въпрос от билетите) проверява уменията на учениците за решаване на изчислителни задачи, както и за измерване на физически величини и провеждане на изследвания върху различни физични явления и закони. Текстът на билетите съдържа както темите на задачите, така и възможните формулировки на експериментални задачи. Окончателното решение за видовете експериментални задачи се взема от учебното заведение въз основа на програмата и учебно-методическия пакет, използвани за обучение в средното професионално образование.

Като част от стандарта за ниво на профил „Изисквания за нивото на завършило обучение“ се посочва, че студентите трябва да могат да представят резултатите от измерванията, като вземат предвид техните грешки. Това изискване се тълкува по следния начин. При извършване на непреки измервания (изчисления) се оценяват абсолютните и относителните грешки на преките единични измервания, които са в основата на изчисленията. Оценката на резултатите от косвените измервания се извършва само чрез добавяне (изваждане) и умножаване на първоначалните стойности. Във всички случаи, които са придружени от случайни грешки, е невъзможно да се изисква оценка на грешките. В тези случаи са директно показани само 3-5 измервания при постоянни условия. Най-често е препоръчително терминът „непреки измервания“ да се замени с „изчисление въз основа на резултатите от преки измервания“. При конструирането на графики на зависимостта на физическите величини е необходимо да се посочат грешките на преките измервания, въз основа на които се изгражда графиката.

Приложението към комплекта билети за ниво на профил предоставя примери за задачи за някои билети, които дават представа за препоръчителното ниво на сложност на практическите задачи за устния изпит.

Когато учителите по физика подготвят комплекти билети за устен изпит, се препоръчва да се запази структурата на всеки билет: включените в него въпроси и задачи трябва да отразяват различните раздели на курса. Броят на билетите е 26 (минимум 20), този брой не зависи от броя на студентите, явили се на изпита.

Съдържанието на теоретичните и практическите въпроси може да се променя в съответствие с учебно-методическия компонент, в който се изучава физиката в дадена образователна организация, както и като се вземе предвид наличното лабораторно оборудване. Практическите въпроси трябва да съдържат минимум 40% експериментални задачи, като не се допуска заместване на експериментални задачи с изчислителни задачи.

Когато правите промени в текстовете на билетите, трябва да запомните, че общият обем и структура на тестваното по време на изпита съдържание трябва да отразява всички елементи на физическите знания и умения, които са предвидени в раздела на стандарта „Изисквания за ниво на обучение на завършилите" на съответното ниво."

В процеса на подготовка за изпити на студентите се предлагат текстовете на билетите и възможни варианти за практически задачи за всеки от тях. За провеждане на изпита за всяка група се изготвят отделни текстови задачи за практическата част, които се утвърждават от администрацията на учебното заведение и се съгласуват с методическата комисия. Текстовете на задачите се съхраняват от директора на учебното заведение и не се съобщават предварително на учениците.

При провеждане на устен изпит по физика на студентите се дава право да използват при необходимост:

Справочни таблици на физическите величини;

Плакати и таблици за отговори на теоретични въпроси;

Непрограмируем калкулатор за изчисления при решаване на задачи;

Уреди и материали за експериментални задачи.

На учениците се дават минимум 40 минути, за да подготвят отговор на въпросите от билета.

Можете да оцените отговора въз основа на максимум 5 точки за всеки въпрос и след това да изчислите средния резултат за изпита.

При оценяване на отговорите на студентите на теоретични въпроси е препоръчително да се извърши поелементен анализ на отговора въз основа на изискванията за знания и умения на програмата, по която са се обучавали, както и на структурните елементи на определени видове знания и умения. По-долу са обобщени планове за основните елементи на физическите знания, в които символът * показва онези елементи, които трябва да се считат за задължителни и без които е невъзможно да се даде задоволителна оценка.

Разрешаване на проблем(в билети на ниво профил)

- счита за напълно правилен , ако формулите, изразяващи физичните закони, чието прилагане е необходимо за решаване на задачата по избрания начин, са правилно написани, дадени са необходимите математически трансформации и изчисления, водещи до верния числен отговор, и отговорът е представен.

- задоволително може да се счита за решение, което съдържа само първоначалните формули, необходими за решаване на проблема, и по този начин изпитваният демонстрира разбиране на физическия модел, представен в проблема. В този случай се допускат грешки в математическите трансформации или неправилно записване на една от оригиналните формули.

При оценяване на експериментални задачи

- максимален резултат се възлага, ако студентът изпълнява работата изцяло в съответствие с необходимата последователност от експерименти и измервания, самостоятелно и рационално инсталира необходимото оборудване, провежда всички експерименти в условия и режими, които осигуряват получаването на правилни резултати и заключения, спазва изискванията на правилата за безопасност, правилно и внимателно изпълнява всички бележки, чертежи, чертежи, графики, изчисления, а също така правилно анализира грешките.

- задоволителна оценка се поставя при условие, че учениците разбират физическото явление, което се тества в експерименталната задача, и правилно извършват преки измервания.

Критерии за оценка на устния отговор на изпита:

Зададено е "5". на ученика, ако той:

1) откри пълно разбиране на физическата същност на разглежданите явления и закона;

2) дава точна дефиниция и тълкуване на основни понятия, закони, теории, както и правилна дефиниция на физическите величини, техните единици и методи;

3) технически компетентно изпълнява чертежи, диаграми, графики, придружаващи отговора, правилно записва формули и измервания, като използва приетата система от символи;

4) когато отговаря, не повтаря дословно текста на учебник или лекция, но умее да избира основното, демонстрира независимост и добре обосновани преценки, умее да установява връзки между изучавания материал, научен в проучването на свързани предмети;

5) знае как самостоятелно и рационално да работи с учебник, допълнителна литература и справочници.

Поставя се "4". в случай, че отговорът отговаря на горните изисквания, но студентът:

1) прави една груба грешка или не повече от два недостатъка и може да го направи самостоятелно или с малко помощ от учителя;

2) няма достатъчно умения за работа със справочна литература.

Поставя се "3". в случай, че ученикът правилно разбира физическата същност на разглежданите явления и закономерности, но при отговор:

1) разкрива индивидуални пропуски в усвояването на съществени въпроси от курса по физика, които не пречат на по-нататъшното усвояване на програмния материал;

2) среща затруднения при прилагането на знанията, необходими за решаване на проблеми от различен тип, когато обяснява конкретни физически явления въз основа на теория и закони или при потвърждаване на конкретни примери от практическото приложение на теорията;

3) не отговаря напълно на въпросите на учителя или възпроизвежда съдържанието на учебника, но не разбира достатъчно определени положения, които са важни в този текст.

Зададено е "2". ако ученикът:

1) не знае или не разбира значителна или основна част от програмния материал в рамките на поставените въпроси.

Списък с въпроси за изпита

Видове механични движения. Относителност на механичното движение. Справочна система. Скорост и ускорение при равномерно ускорено движение.

Кинематични характеристики и графично описание на равномерното праволинейно движение.

Кинематични характеристики и графично описание на равномерно ускорено праволинейно движение.

Сила. Сили в природата: еластичност, триене, гравитация. Принцип на суперпозиция.

Инерционни системи за отчитане. Първият закон на Нютон. Принципът на относителността на Галилей.

Законът за всемирното притегляне. Тегло. Безтегловност.

Пулс. Закон за запазване на импулса. Реактивно задвижване.

Потенциална и кинетична енергия. Закон за запазване на енергията в механиката.

Свободни и принудени механични вибрации. Хармонични вибрации. Изместване, амплитуда, период, честота, фаза. Зависимост на периода на трептене от свойствата на системата.

Механични вълни. Дължина на вълната. Звук. Скорост на звука.

Модели на строежа на газове, течности и твърди тела.

Основни положения на молекулярно-кинетичната теория и тяхното експериментално обосноваване. Брауново движение.

Топлинно движение на молекулите. Абсолютната температура е мярка за средната кинетична енергия

Идеален газов модел. Връзка между налягането и средната кинетична енергия на молекулите.

Идеален газ. Уравнение на състоянието на идеален газ (уравнение на Менделеев-Клапейрон).

Вътрешна енергия и начини за нейната промяна. Първи закон на термодинамиката.

Първи закон на термодинамиката. Необратимостта на топлинните процеси.

Топлинни двигатели и опазване на околната среда. Ефективност на топлинните двигатели.

Електрически заряд. Закон за запазване на заряда. Взаимодействие на заредени тела. Закон на Кулон.

Електрическо поле, неговата материалност. Сила и потенциал на електрическото поле.

Проводници и диелектрици в електрическо поле. Диелектричната константа.

Кондензатор. Електрически капацитет. Електрически капацитет на плосък кондензатор. Свързване на кондензатори.

Постоянен електрически ток. Съпротивление на секцията на веригата. Закон на Ом за участък от верига.

Паралелно и последователно свързване на проводници.

Електродвижеща сила. Закон на Ом за пълна (затворена) верига.

Топлинен ефект на тока. Закон на Джаул-Ленц. Сила на електрически ток.

полупроводници. Собствена и примесна проводимост. Полупроводников диод. Полупроводникови устройства.

Свободни носители на електрически заряди в проводници. Механизъм на проводимост на твърди метали.

Свободни носители на електрически заряд в проводниците. Механизмът на проводимостта на разтворите и стопилките на електролитите.

Магнитно поле. Постоянните магнити и магнитното поле на тока и неговата материалност.

Амперна мощност.

Принцип на действие на електродвигател. Електрически измервателни уреди.

Феноменът на електромагнитната индукция. Закон за електромагнитната индукция. ЕДС на индукция в движещ се проводник.

Принципът на работа на генератора.

Осцилаторна верига. Свободни електрически трептения. Преобразуване на енергия в колебателен кръг. Собствена честота на трептенията във веригата.

Променлив ток. Мерки за безопасност при работа с променлив ток.

Конструкцията и принципът на работа на трансформатора. Приложението му в практиката. Пренос и използване на електроенергия.

Производство, пренос и използване на електрическа енергия.

Електромагнитно поле. Електромагнитна вълна. Свойства на електромагнитните вълни.

Скала за електромагнитни вълни. Използването на електромагнитни вълни в бита и техниката.

Принципът на радиотелефонната комуникация.

Светлината е като електромагнитна вълна.

Разсейване на светлината.

Интерференция и дифракция на светлината. Квантовите свойства на светлината.

Закони за отражение и пречупване на светлината. Пълно отражение. Оптични инструменти.

Лещи. Построяване на изображение в тънка леща. Формула за тънки лещи. Оптична сила на лещата.

Фото ефект. Опитът на A.G. Столетова. Закони на фотоелектричния ефект. Технически устройства, базирани на използването на фотоелектричен ефект.

Структурата на атома. Планетарен модел и модел на Бор. Поглъщане и излъчване на светлина от атоми. Квантуване на енергията.

Принцип на действие и използване на лазера.

Структурата на атомното ядро. Протон и неутрон. Връзка между маса и енергия. Енергия на ядрено свързване.

Радиоактивност. Видове радиоактивни лъчения и техните свойства.

Ядрени реакции. Ядрено делене и синтез.

Списък със задачи

Проблемът е да се приложи уравнението на състоянието на идеален газ.

Задачата е да се определи зависимостта на налягането на идеален газ от температурата.

Проблем с използване на уравнението на топлинния баланс.

Задачата е да се определи ефективността на топлинен двигател.

Задача за прилагане на закона на Кулон.

Задачата е да се изчисли електрическа верига с последователно и паралелно свързване на проводници.

Задачата е да се използва законът на Ом за участък от верига, като се вземе предвид съпротивлението на проводника.

Задачата е да се приложи законът на Ом към пълна (затворена) верига.

Задачата е да се идентифицира нишката на лампата.

Проблемът е да се изчисли напрегнатостта на електрическото поле.

Проблемът е да се приложи формулата за силата на Лоренц.

Задачата е да се приложи закона за пречупване на светлината.

Задачата е да се определи фокусното разстояние на леща.

Задачата е да се определи максималната кинетична енергия на електрона по време на фотоелектричния ефект.

Задачата е да се определи дължината на вълната на светлината, излъчена, когато атом преминава от едно стационарно състояние в друго.

Задачата е да се определи енергията на свързване на атомните ядра.

Списък с практически задачи

Определяне на относителната влажност на въздуха.

Определяне на броя на молекулите на въздуха в класната стая.

Определяне на работата на изхода на фотоелектрон от графика на зависимостта на кинетичната енергия на фотоелектрона от честотата на светлината.

Определяне на съпротивлението на проводника.

Определяне на дължината на медния проводник в бобината за запалване.

Определяне на ЕМП и вътрешно съпротивление на източник на ток.

Изследване на явлението електромагнитна индукция.

Изследване на зависимостта на периода на трептене на математическо махало от неговата дължина.

Наблюдение на дифракцията на светлината.

Наблюдение на светлинна интерференция.

Държавно бюджетно учебно заведение

ИЗПИТЕН БИЛЕТ №1

1. Видове механични движения. Относителност на механичното движение. Справочна система. Скорост и ускорение при равномерно ускорено движение.

2. Полупроводници. Собствена и примесна проводимост. Полупроводников диод. Полупроводникови устройства.

3. Задача за прилагане на силата на Лоренц.

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №2

1. Кинематични характеристики и графично описание на равномерно и праволинейно движение.

2. Свободни носители на електрически заряд в проводниците. Механизмът на проводимостта на разтвори и стопилки в електролити.

3. Задача по закона на Ом за участък от верига с отчитане на съпротивлението.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №3

1. Кинематични характеристики и графично описание на равномерно ускорено праволинейно движение.

2. Свободни носители на електрически заряд в проводниците. Механизъм на проводимост на твърди метали.

3. Задача по закона на Кулон.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №4

1. Взаимодействие на телата. Сила. Сили в природата: еластичност, триене, гравитация. Принцип на суперпозиция.

2. Магнитно поле. Постоянни магнити и магнитно поле на тока. Нейната материалност.

3. Експериментална задача. Наблюдение на дифракцията на светлината.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТЕН БИЛЕТ №5

1. Инерциални отправни системи. Първият закон на Нютон. Принципът на относителността на Галилей.

2. Амперна мощност.

3. Лабораторна работа: „Определяне на относителната влажност на въздуха“.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №6

1. Законът за всемирното привличане. Тегло. Безтегловност.

2. Принципът на действие на електродвигателя. Електрически измервателни уреди.

3. Задача за прилагане на закона за пречупване на материята.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №7

1. Импулс. Закон за запазване на импулса. Реактивно задвижване.

2. Феноменът на електромагнитната индукция. Закон за електромагнитната индукция. ЕДС на индукция в движещ се проводник.

3. Експериментална задача. Определяне на работата на изхода на фотоелектроните от графика на зависимостта на максималната кинетична енергия на фотоелектроните от честотата на светлината.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №8

1. Потенциална и кинетична енергия. Закон за запазване на енергията.

2. Принцип на работа на генератора.

3. Експериментална задача. Определете дължината на медния проводник.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТЕН БИЛЕТ №9

1. Свободни и принудени механични вибрации. Хармонични вибрации. Изместване, амплитуда, период, честота, фаза. Зависимост на периода на трептене от свойствата на системата.

2. Променлив ток. Мерки за безопасност при работа с променлив ток.

3. Задачата за изчисляване на електрическа верига с последователно и паралелно свързване на проводници.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №10

1. Механични вълни. Дължина на вълната. Звук. Скорост на звука.

2. Осцилаторна верига. Свободни електрически трептения. Преобразуване на енергия в колебателен кръг. Собствена честота на трептенията във веригата.

3. Експериментална задача. Изследване на явлението електромагнитна индукция.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТЕН БИЛЕТ №11

1. Модели на структурата на газове, течности и твърди тела.

2. Устройство и принцип на действие на трансформатора. Приложението му в практиката. Пренос и използване на електроенергия.

3. Експериментална задача. Определяне на броя на молекулите на въздуха в класна стая.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №12

1. Основни принципи на молекулярно-кинетичната теория и тяхното експериментално обосноваване. Брауново движение.

2. Производство, пренос и използване на електрическа енергия.

3. Лабораторна работа. "Изследване на зависимостта на периода на трептене на математическо махало от дължината на нишката."

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №13

1. Топлинно движение на молекулите. Абсолютната температура е мярка за средната кинетична енергия.

2. Електромагнитно поле. Електромагнитна вълна. Свойства на електромагнитните вълни.

3. Задачата за определяне на дължината на вълната на светлината, излъчена по време на прехода на атома от едно стационарно състояние в друго.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №14

1. Идеален газов модел. Връзка между налягането и средната кинетична енергия на молекулите.

2. Скала за електромагнитни вълни. Използването на електромагнитни вълни в бита и техниката.

3. Лабораторна работа. "Определяне на ЕМП и вътрешно съпротивление на източник на ток."

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТЕН БИЛЕТ №15

1. Идеален газ. Уравнение на състоянието на идеален газ (уравнение на Менделеев–Клапейрон).

2. Принципът на радиотелефонната комуникация.

3. Задачата за определяне на диелектричната константа на веществото.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №16

1. Вътрешна енергия и начини за нейното изменение.

2. Светлината като електромагнитна вълна.

3. Задача за изчисляване на енергията на свързване на атомните ядра.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТЕН БИЛЕТ №17

1. Първият закон на термодинамиката. Необратимостта на топлинните процеси.

2. Дифракция на светлината.

3. Задачата за определяне на максималната кинетична енергия на фотоелектрон по време на фотоелектричния ефект.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №18

1. Топлинни двигатели и опазване на околната среда. Ефективност на топлинния двигател.

2. Интерференция и дисперсия на светлината.

3. Експериментална задача. Измерване на съпротивлението на проводника.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТЕН БИЛЕТ №19

1. Електрически заряд. Закон за запазване на заряда. Взаимодействие на заредени тела. Закон на Кулон.

2. Законът за отражение и пречупване на светлината. Пълно отражение. Оптични инструменти.

3. Задачата за прилагане на закона на Ом към пълна верига.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №20

1. Електрическо поле и неговата материалност. Сила и потенциал на електрическото поле.

2. Лещи. Построяване на изображение в тънка леща. Формула за тънки лещи. Оптична сила на лещата.

3. Експериментална задача. Наблюдение на светлинна интерференция.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТЕН БИЛЕТ №21

1. Електрически капацитет. Кондензатор. Електрически капацитет на плосък кондензатор. Свързване на кондензатори.

2. Строежът на атома. Планетарен модел и модел на Бор. Поглъщане и излъчване на светлина от атоми.

3. Задачата за определяне на температурата на нишката на лампата.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №22

1. Електромагнитно поле. Електромагнитни вълни, техните свойства.

2. Идеален газ. Уравнение на състоянието на идеален газ.

3. Задача за зависимостта на налягането на идеалния газ от температурата.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №23

1. Постоянен електрически ток. Съпротивление на секцията на веригата. Закон на Ом за участък от верига.

2. Принцип на действие и използване на лазера.

3. Проблем с използване на уравнението на топлинния баланс.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №24

1. Паралелно и последователно свързване на проводници.

2. Строежът на атомното ядро. Протон и неутрон. Връзка между маса и енергия. Енергия на свързване на атомното ядро.

3. Задачата за определяне на ефективността на топлинен двигател.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №25

1. Електродвижеща сила. Закон на Ом за пълна (затворена) верига.

2. Радиоактивност. Видове радиоактивни лъчения и техните свойства.

3. Задачата за определяне на фокусното разстояние на леща.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Държавно бюджетно учебно заведение

Република Крим "Приморски индустриален колеж"

ИЗПИТНА КАРТА №26

1. Топлинен ефект на тока. Закон на Джаул-Ленц. Сила на електрически ток.

2. Ядрени реакции. Ядрено делене и синтез.

3. Задача за прилагане на уравнението на състоянието на идеален газ.

Учебна дисциплина ___ФИЗИКА___

Съставител __Shatnaya O.G.__ ___________

Председател на МК __Шатная О.Г.__ _________

"___"______________20___

Примерен вариант на задачите

По-долу са дадени примерни задачи за някои билети, които дават представа за препоръчителното ниво на сложност на практическите задачи за устния изпит на ученици от средното професионално образование по професии, изучаващи физика като основен предмет.

Задача 1. Какво налягане на работната смес се установява в цилиндрите на двигателя, ако в края на такта на компресия температурата се повишава от 50 до 250 ° C и обемът намалява от 0,75 до 0,12 l? Първоначалното налягане на работната смес е 80 kPa (Забележка 1l = 10 -3 m 3).

Задача 2. Налягането на газа в електрически лампи с нажежаема жичка е 0,45 Pa. Изчислете концентрацията на газовите молекули при посочените налягане и температура от 27°C.

Задача 3. Каква маса алкохол трябва да се изгори, за да се загреят 2 kg вода от 14 до 50°C, ако цялата топлина, отделена при изгарянето на спирта, се използва за загряване на водата?

Задача 4. КПД на топлинна машина е 30%. Работният флуид получи 5 kJ топлина от нагревателя. Изчислете работата, извършена от двигателя.

Задача 5. Два еднакви заряда взаимодействат в керосин със сила 0,1 N, намирайки се на разстояние 10 cm. Изчислете големината на тези такси.

Задача 6. Намерете разпределението на токовете и напреженията във веригата, ако амперметърът показва 2А. Съпротивленията на резисторите R 1, R 2, R 3 и реостата са съответно 2, 10, 15, 4 ома.

Задача 7. Секция от веригата се състои от стоманена тел с дължина 2 m и площ на напречното сечение 0,48 mm 2, свързана последователно с никелова тел с дължина 1 m и площ на напречното сечение 0,21 mm 2. Какво напрежение трябва да се приложи към част от веригата, за да се получи ток от 0,6 A?

Задача 8. Четири елемента с вътрешно съпротивление от 0,8 Ohm и едс от 2V са свързани последователно и затворени до съпротивление от 4,8 Ohm. Изчислете тока във веригата.

Задача 9. В работен режим температурата на волфрамовата нишка на лампата е 2800°C. Колко пъти е по-голямо електрическото му съпротивление в работен режим, отколкото при 0°C?

Задача 10. На разстояние 3 cm от заряд 4 nC, разположен в течен диелектрик, напрегнатостта на електрическото поле е 20 kV/m. Каква е диелектричната константа на диелектрика?

Задача 11. Проводник с дължина 40 cm се намира в еднородно магнитно поле с индукция 0,8 T. Проводникът започва да се движи перпендикулярно на силовите линии, когато през него преминава електрически ток от 5А. Определете работата на магнитното поле, ако проводникът се премести на 20 cm.

Проблем 12. Електронът лети в еднородно магнитно поле с индукция 0,09 T перпендикулярно на силовите линии със скорост 4·10 4 m/s. Определете радиуса на окръжността, която ще опише електронът.

Задача 13. Определете коефициента на пречупване на терпентина и скоростта на разпространение на светлината в терпентина, ако е известно, че при ъгъла на падане

Задача 14. По време на лабораторна работа студентът получи изображение на горяща свещ на екрана. Какви са фокусното разстояние, оптичната сила и увеличението на лещата, ако разстоянието от свещта до лещата е 30 cm, а разстоянието от лещата до екрана е 23 cm?

Задача 15. Когато електрон във водороден атом се премести от третата стационарна орбита към втората, ще бъдат излъчени фотони, съответстващи на дължина на вълната 0,652 μm (червена линия на водородния спектър). Колко енергия губи водородният атом в този процес?

Задача 16. Изчислете енергията на свързване на ядрото на кислороден атом.

Консултация при изготвяне на трети въпрос

	Задачата
	Електронът лети в еднородно магнитно поле с индукция 0,09 T перпендикулярно на силовите линии със скорост 4·10 4 m/s. Определете радиуса на окръжността, която ще опише електронът.
	Секцията на веригата се състои от 2 m дълга стоманена жица с площ на напречното сечение от 0,48 mm 2, свързана последователно с 1 m дълга никелова тел с площ на напречното сечение 0,21 mm 2. Какво напрежение трябва да се приложи към част от веригата, за да се получи ток от 0,6 A?
	Два еднакви заряда взаимодействат в керосин със сила 0,1 N, намирайки се на разстояние 10 cm. Изчислете големината на тези такси.
	Определете коефициента на пречупване на терпентина и скоростта на разпространение на светлината в терпентина, ако е известно, че при ъгъла на падане
	Намерете разпределението на токовете и напреженията във веригата, ако амперметърът показва 2А. Съпротивлението на резисторите R 1, R 2, R 4 и реостата е съответно 2, 10, 15, 4 ома.
	Когато електрон във водороден атом се премести от третата стационарна орбита към втората, ще бъдат излъчени фотони, съответстващи на дължина на вълната 0,652 μm (червена линия на водородния спектър). Колко енергия губи водородният атом в този процес?
	На разстояние 3 cm от заряд 4 nC, разположен в течен диелектрик, напрегнатостта на полето е 20 kV/m. Каква е диелектричната константа на диелектрика?
	Изчислете енергията на свързване на ядрото на кислороден атом.
	Каква е максималната кинетична енергия на фотоелектроните при облъчване на желязо със светлина с дължина на вълната 200 nm? Червената граница на фотоелектричния ефект за желязото е 288 nm.
	Четири елемента с вътрешно съпротивление от 0,8 Ohm и едс от 2 V са свързани последователно и затворени до съпротивление от 4,8 Ohm. Изчислете тока във веригата.
	В работен режим температурата на волфрамовата жичка на лампата е 2800°C. Колко пъти е по-голямо електрическото му съпротивление в работен режим, отколкото при 0°C?
	Налягането на газа в електрическите лампи с нажежаема жичка е 0,45 Pa. Изчислете концентрацията на газовите молекули при посочените налягане и температура от 27°C.
	Каква маса алкохол трябва да се изгори, за да се загреят 2 kg вода от 14 до 50°C, ако цялата топлина, отделена при изгарянето на спирта, се използва за загряване на водата?
	Ефективността на топлинния двигател е 30%. Работният флуид получи 5 kJ топлина от нагревателя. Изчислете работата, извършена от двигателя.
	По време на лабораторната работа студентът получи ясно изображение на горяща свещ на екрана. Какво ти е фокусното разстояние, увеличението? ция и оптична сила на обектива?
	Какво налягане на работната смес се установява в цилиндрите на двигателя, ако в края на такта на компресия температурата се повиши от 50 до 250 °C и обемът намалее от 0,75 до 0,12 литра? Първоначалното налягане на работната смес е 80 kPa (Забележка 1l = 10 -3 m 3).

Примери за експериментални задачи

1. Наблюдение и обяснение на физични явления.

Билет номер 10

Тема: Изследване на явлението електромагнитна индукция.

Оборудване: галванометър, телена намотка, магнит.

Цел: Изследване на условията за възникване на индукционен ток.

Напредък:

1. Свържете затворената верига към галванометъра.

2. Демонстрирайте методи за производство на индуциран ток във верига.

3. Изследвайте зависимостта на посоката на индукционния ток и неговата големина.

Свържете галванометъра към намотката, проучете възможните начини за получаване на индукционен ток, посоката и големината на тока.

Билет номер 4

Тема: Наблюдение на дифракцията на светлината.

Оборудване: екран с прорез, шублер.

Цел: Да се изследват дифракционни модели върху екранен процеп и шублер.

Напредък:

1. Наблюдавайте дифракционната картина на процепа на екрана.

2. Наблюдавайте дифракционната картина на шублер.

3. Разгледайте получените дифракционни модели.

Билет номер 20

Тема: Наблюдение на интерференцията на светлината

Оборудване: две стъклени плоскопаралелни плочи

Цел: изследване на интерферентната картина, получена във въздушната междина.

Напредък:

1. Поставете две обезмаслени стъклени плочи и наблюдавайте модела на смущения.

2. Изследвайте характера на интерферентната картина в зависимост от степента на натиск върху плочите.

2. Измерване на физични величини

Билет номер 11

Тема: Определяне на броя на молекулите на въздуха в класна стая

Оборудване: линийка, таблица за плътност на веществото

Напредък:

1. Измерете параметрите на шкафа и определете неговия обем.

2. След като определите плътността на въздуха в офиса, изчислете въздушната маса.

3. Приемайки моларната маса на въздуха равна на 0,029 kg/mol, изчислете броя на молекулите в шкафа.

4. Определете абсолютната и относителната грешка при определяне на броя на молекулите на въздуха в помещението.

Билет номер 5

Тема: Определяне на относителната влажност в офиса с помощта на психрометър

Оборудване: Термометър, плат, вода, психрометрична маса

Предназначение: Измерване на относителната влажност на въздуха с един термометър и психрометрична таблица

Напредък:

1. Измерете температурата на въздуха.

2. Навлажнете кърпата с вода, увийте термометъра и измерете температурата на въздуха с мокър термометър.

3. Използвайки разликата между показанията на сух и мокър термометър и психрометрична таблица, определете относителната влажност на въздуха.

Билет номер 14

Тема: Определяне на ЕМП и вътрешно съпротивление на източник на ток

Оборудване: Източник на ток, амперметър, волтметър, свързващи проводници.

Цел: Измерете ЕМП и определете вътрешното съпротивление на източника на ток

Напредък:

1. Измерете ЕМП на източника на ток.

3. Извършете експерименти за измерване на вътрешното съпротивление на източника на ток.

Билет номер 18

Тема: Измерване на съпротивление на проводник

Оборудване: източник на ток, амперметър, волтметър, реостат

Цел: Определете съпротивлението на проводника

Напредък:

1. Сглобете електрическа верига.

2. Измерете тока и напрежението на реостата.

3. Използвайки закона на Ом за участък от веригата, определете съпротивлението на проводника.

4. Изчислете абсолютната и относителната грешка при измерване на съпротивлението.

Билет номер 8

Тема: Определяне на дължината на медния проводник в запалителната бобина

Оборудване: Захранване, амперметър, волтметър, свързващи проводници, шублер, таблица за метално съпротивление

Цел: Определяне на дължината на меден проводник, абсолютната и относителната грешка на измерване.

Напредък:

1. Сглобете електрическа верига и измерете тока във веригата и напрежението на бобината.

3. С помощта на дебеломер измерете диаметъра на жицата и определете площта на напречното сечение.

4. Познавайки съпротивлението на медта, определете дължината на проводника.

5. Определете абсолютната и относителната грешка при измерване на дължината на жицата.

3. Изчисляване на физична величина с помощта на графични зависимости на оригиналните физични величини.

Билет номер 7

Тема: Определете работата на изхода на фотоелектроните от графиката на максималната кинетична енергия на фотоелектроните спрямо честотата на светлината

Оборудване: графика на зависимостта E k = E k (

Цел: определяне на работната функция на метала

Напредък:

1. С помощта на графиката определете червената граница на фотоелектричния ефект.

2. Чрез определяне на червената граница на фотоелектричния ефект, определете работата на изход за даден метал.

4. Установяване на връзки между физическите величини

Билет номер 12

Тема: Проверка на зависимостта на периода на трептене на математическо махало от дължината на нишката

Оборудване: Статив, две математически махала, линийка, хронометър

Цел: Намерете връзката между периода на трептене на математическо махало и неговата дължина

Напредък:

1. Измерете периодите на трептене на математическите махала.

2. Измерете дължината на нишката на двете махала.

3. Намерете връзката между периода на трептене на махалата и тяхната дължина.

Билет №1

Механично движение Относителност на движението, Отправна система, Материална точка, Траектория. Път и движение. Незабавна скорост. Ускорение. Равномерно и равномерно ускорено движение

План за реакция

1. Определение за механично движение. 2. Основни понятия на механиката. 3. Кинематични характеристики. 4. Основни уравнения. 5. Видове движение. 6. Относителност на движението.

Механичнидвижението е промяна в положението на тялото (или неговите части) спрямо други тела. Например, човек, който се вози на ескалатор в метрото, е в покой спрямо самия ескалатор и се движи спрямо стените на тунела; Връх Елбрус е в покой спрямо Земята и се движи със Земята спрямо Слънцето.

От тези примери става ясно, че винаги е необходимо да се посочи тялото, спрямо което се разглежда движението; т.нар. референтно тяло.Формират се координатната система, референтното тяло, с което е свързана, и избраният метод за измерване на времето справочна система.Нека разгледаме два примера. Размерите на орбиталната станция, разположена в орбита близо до Земята, не могат да бъдат взети под внимание; при изчисляване на траекторията на космическия кораб при скачване със станцията не може да се направи, без да се вземат предвид нейните размери. По този начин понякога размерът на тялото в сравнение с разстоянието до него може да бъде пренебрегнат; в тези случаи тялото се счита за материална точка.Линията, по която се движи материалната точка, се нарича траектория. Дължината на частта от траекторията между началното и крайното положение на точката се нарича път (L). Единицата за измерване на пътя е 1 m.

Механичното движение се характеризира с три физични величини: преместване, скорост и ускорение.

Извиква се насочена отсечка, начертана от началната позиция на движеща се точка до нейната крайна позиция движещ се(s), Преместването е векторна величина Мерната единица за преместване е 1m.

Скорост- векторно физическо количество, характеризиращо скоростта на движение на тялото, числено равно на съотношението на движението за кратък период от време към стойността на този интервал. Един период от време се счита за достатъчно малък, ако скоростта не се е променила през този период. Например, когато се движи кола t ~ 1 s, когато елементарна частица се движи t ~ 10 s, когато небесните тела се движат t ~ 10 s. Определящата формула за скорост има формата v= s /T.Единицата за скорост е m/s. На практика използваната единица за скорост е km/h (36 km/h = 10 m/s). Скоростта се измерва със скоростомер.

Ускорение- векторна физическа величина, характеризираща скоростта на промяна на скоростта, числено равна на отношението на промяната на скоростта към периода от време, през който е настъпила тази промяна. Ако скоростта се променя еднакво през цялото време на движение, тогава ускорението може да се изчисли по формулата А= (в – v 0 ) /T.Единицата за измерване на ускорението е m/s 2 .

Характеристиките на механичното движение са свързани помежду си с основни кинематични уравнения.

s =v 0т + при 2 / 2;

v = v 0 +при.

Да приемем, че едно тяло се движи без ускорение (самолет по маршрут), скоростта му не се променя дълго време, А= 0, тогава кинематичните уравнения ще изглеждат така: v = const, s =vt .

Движение, при което скоростта на тялото не се променя, т.е. тялото се движи с една и съща сума за всеки еднакъв период от време, се нарича равномерно линейно движение.

По време на изстрелването скоростта на ракетата се увеличава бързо, т.е. ускорението a > O, a ==конст.

В този случай кинематичните уравнения изглеждат така: v = v 0 + при, s = V 0т +при 2 / 2.

При такова движение скоростта и ускорението имат еднакви посоки и скоростта се променя еднакво за всякакви равни интервали от време. Този тип движение се нарича равномерно ускорено.

При спиране на автомобила скоростта намалява равномерно за всякакви равни периоди от време, ускорението е по-малко от нула; тъй като скоростта намалява, уравненията приемат формата : v = v 0 + при, s = v 0т - при 2 / 2 . Този вид движение се нарича равномерно бавно.

Всички физически величини, характеризиращи движението на тялото (скорост, ускорение, преместване), както и вида на траекторията, могат да се променят при преминаване от една система към друга, т.е. характерът на движението зависи от избора на референтната система, и това е къде относителност на движението.Например самолет се зарежда с гориво във въздуха. В референтната система, свързана с равнината, другата равнина е в покой, а в референтната система, свързана със Земята, и двете равнини са в движение. Когато велосипедист се движи, точката на колелото в референтната система, свързана с оста, има траекторията, показана на фигура 1.

Ориз. 1 Фиг. 2

В отправната система, свързана със Земята, видът на траекторията се оказва различен (фиг. 2).

Билет №10

Кристални и аморфни тела. Еластични и пластични деформации на твърди тела.

План за реакция

1. Твърди вещества. 2. Кристални тела. 3. Моно- и поликристали. 4. Аморфни тела. .5. Еластичност. 6. Пластичност.

Всеки може лесно да раздели телата на твърди и течни. Това разделение обаче ще се основава само на външни признаци. За да разберем какви свойства имат твърдите вещества, ще ги нагреем. Някои тела ще започнат да горят (дърва, въглища) - това са органични вещества. Други ще омекнат (смола) дори при ниски температури - тези са аморфни. Трети ще променят състоянието си при нагряване, както е показано на графиката (фиг. 12). Това са кристални тела. Това поведение на кристалните тела при нагряване се обяснява с тяхната вътрешна структура. Кристални тела- това са тела, чиито атоми и молекули са подредени в определен ред и този ред се запазва на доста голямо разстояние. Пространственото периодично разположение на атомите или йоните в кристала се нарича кристална решетка.Точките на кристалната решетка, в които са разположени атоми или йони, се наричат възликристална решетка.

Ориз. 12

Кристалните тела са или монокристали, или поликристали. Монокристалима единична кристална решетка в целия си обем.

Анизотропиямонокристалите се крие в зависимостта на техните физични свойства от посоката. ПоликристалТова е комбинация от малки, различно ориентирани единични кристали (зърна) и няма анизотропия на свойствата.

Повечето твърди вещества имат поликристална структура (минерали, сплави, керамика).

Основните свойства на кристалните тела са: сигурност на точката на топене, еластичност, якост, зависимост на свойствата от реда на подреждане на атомите, т.е. от вида на кристалната решетка.

Аморфенса вещества, които нямат ред в подреждането на атомите и молекулите в целия обем на това вещество. За разлика от кристалните вещества, аморфните вещества изотропен.Това означава, че свойствата са еднакви във всички посоки. Преходът от аморфно състояние към течност става постепенно, няма специфична точка на топене. Аморфните тела нямат еластичност, те са пластични. В аморфно състояние са различни вещества: стъкло, смоли, пластмаси и др.

U

скованост- свойството на телата да възстановяват своята форма и обем след прекратяване на външни сили или други причини, които са причинили деформацията на телата. За еластичните деформации е валиден законът на Хук, според който еластичните деформации са правопропорционални на външните въздействия, които ги причиняват, където е механичното напрежение,

 - относително удължение, Е -Модул на Юнг (модул на еластичност). Еластичността се дължи на взаимодействието и топлинното движение на частиците, изграждащи веществото.

Пластмаса- свойството на твърдите тела под въздействието на външни сили да променят формата и размерите си, без да се срутват и да запазват остатъчни деформации след прекратяване на действието на тези сили.

Билет номер 11

Работа по термодинамика. Вътрешна енергия. Първи закон на термодинамиката. Приложение на първия закон към изопроцесите. Адиабатен процес.

План за реакция

1. Вътрешна енергия и нейното измерване. 2. Работа по термодинамика. 3. Първият закон на термодинамиката. 4. Изопроцеси. 5. Адиабатен процес.

Всяко тяло има много специфична структура, състои се от частици, които се движат хаотично и взаимодействат помежду си, следователно всяко тяло има вътрешна енергия. Вътрешна енергияе количество, което характеризира собственото състояние на тялото, т.е. енергията на хаотичното (топлинно) движение на микрочастиците на системата (молекули, атоми, електрони, ядра и др.) И енергията на взаимодействие на тези частици. Вътрешната енергия на едноатомен идеален газ се определя по формулата U=3/2 т/мRT.

Вътрешната енергия на тялото може да се промени само в резултат на взаимодействието му с други тела. Има два начина за промяна на вътрешната енергия: пренос на топлина и механична работа (например нагряване по време на триене или компресия, охлаждане по време на разширение).

Пренос на топлина- това е промяна на вътрешната енергия без извършване на работа: енергията се прехвърля от по-нагрети тела към по-малко нагрети. Има три вида пренос на топлина: топлопроводимост(директен обмен на енергия между хаотично движещи се частици на взаимодействащи тела или части от едно и също тяло); конвекция(пренос на енергия чрез потоци течност или газ) и радиация(пренос на енергия чрез електромагнитни вълни). Мярката за пренесена енергия по време на пренос на топлина е количество топлина(Q).

Тези методи са количествено комбинирани в закона за запазване на енергията, който за термичните процеси се чете по следния начин. Промяната във вътрешната енергия на затворена система е равна на сумата от количеството топлина, предадена на системата, и работата, външни сили, извършена върху системата. U= Q+а,Където  U е промяната във вътрешната енергия, Q е количеството топлина, предадено на системата, А - работа на външни сили. Ако самата система върши работата, тогава тя е условно обозначена А".Тогава законът за запазване на енергията за топлинни процеси, който се нарича първият закон на термодинамиката,може да се запише така: Q = Α" +  U, т.е. количеството топлина, прехвърлено към системата, отива за извършване на работа от системата и промяна на нейната вътрешна енергия.

При изобарно нагряване газът извършва работа върху външни сили Α" = стр(V 1 - V 2 ) = pΔV, Където

V 1 и V 2 - начален и краен обем газ. Ако процесът не е изобарен, количеството работа може да се определи от площта на фигурата, затворена между линията, изразяваща връзката стр(V) и началния и крайния обем на газа (фиг. 13).

Нека разгледаме приложението на първия закон на термодинамиката към изопроцеси, протичащи с идеален газ.

При изотермичен процесТемпературата е постоянна, следователно вътрешната енергия не се променя. Тогава уравнението на първия закон на термодинамиката ще приеме формата: Q = А",това означава, че количеството топлина, предадено на системата, отива за извършване на работа по време на изотермично разширение, поради което температурата не се променя.

IN изобаренВ процеса газът се разширява и количеството топлина, прехвърлено към газа, отива за увеличаване на вътрешната му енергия и извършване на работа: Q =  U+ А".

При изохориченв процеса газът не променя обема си, следователно не се извършва работа от него, т.е. А = ОТНОСНО,и уравнението на първия закон е:

Q =  U, т.е. прехвърленото количество топлина отива за увеличаване на вътрешната енергия на газа.

Адиабатеннаречен процес, който протича без топлообмен с околната среда. Q= 0, следователно, когато един газ се разширява, той извършва работа, като намалява вътрешната си енергия, следователно газът се охлажда, Α" =  U. Крива, изобразяваща адиабатен процес, се нарича адиабатен.

номер на билет 12

Взаимодействие на заредени тела. Закон на Кулон. Закон за запазване на електрическия заряд

План за реакция

1. Електрически заряд. 2. Взаимодействие на заредени тела. 3. Закон за запазване на електричния заряд. 4. Закон на Кулон. 5. Диелектрична проницаемост. 6. Електрическа константа. 7. Посока на Кулоновите сили.

Законите на взаимодействие на атомите и молекулите могат да бъдат разбрани и обяснени въз основа на знания за структурата на атома, като се използва планетарен модел на неговата структура. В центъра на атома има положително заредено ядро, около което отрицателно заредени частици се въртят по определени орбити. Взаимодействието между заредените частици се нарича електромагнитни.Интензивността на електромагнитното взаимодействие се определя от физичната величина - електрически заряд,който е обозначен р. Единицата за електрически заряд е кулон (C). 1 кулон е електрически заряд, който, преминавайки през напречното сечение на проводник за 1 s, създава в него ток от 1 A. Способността на електрическите заряди да се привличат и отблъскват взаимно се обяснява със съществуването на два вида заряди . Беше извикан един вид такса положителен,Носител на елементарния положителен заряд е протонът. Беше извикан друг вид такса отрицателен,неговият носител е електрон. Елементарният заряд е равен на e=1,6 · 10 -19 C.

Зарядът на тялото винаги се представя с число, което е кратно на елементарния заряд: q=e(N стр -Н д ) Където н стр - брой електрони, н д - брой протони.

Общият заряд на затворена система (което не включва външните заряди), т.е. алгебричната сума на зарядите на всички тела остава постоянна: р 1 + р 2 + ...+q н= конст. Електрическият заряд нито се създава, нито се унищожава, а само се прехвърля от едно тяло на друго. Този опитно установен факт се нарича закон за запазване на електрическия заряд.Никога и никъде в природата не възниква или изчезва електрически заряд с един и същи знак. Появата и изчезването на електрически заряди върху телата в повечето случаи се обяснява с преходите на елементарни заредени частици - електрони - от едно тяло към друго.

Електрификация- това е съобщение към тялото за електрически заряд. Електрификацията може да възникне например при контакт (триене) на различни вещества и по време на облъчване. Когато в тялото настъпи наелектризиране, възниква излишък или недостиг на електрони.

При излишък на електрони тялото придобива отрицателен заряд, а при недостиг – положителен.

Законите за взаимодействие на неподвижните електрически заряди се изучават от електростатиката.

Основният закон на електростатиката е експериментално установен от френския физик Шарл Кулон и гласи така. Модулът на силата на взаимодействие между два стационарни точкови електрически заряда във вакуум е право пропорционален на произведението от величините на тези заряди и обратно пропорционален на квадрата на разстоянието между тях.

Е = к р 1 р 2 / r 2 , Където р 1 Ир 2 - зарядни модули, r - разстояние между тях, к-коефициент на пропорционалност в зависимост от избора на система от единици, в SI к= 9 10 9 N m 2 / Cl 2. Величината, която показва колко пъти силата на взаимодействие между зарядите във вакуум е по-голяма от тази в среда, се нарича диелектрична константа на средата ε . За среда с диелектрична константа ε Законът на Кулон е написан по следния начин: F=к р 1 р 2 /(ε r 2 )

Вместо коеф кчесто се използва коефициент, наречен електрическа константа ε 0 . Електрическата константа е свързана с коефициента кпо следния начин k = 1/4π ε 0 и е числено равен ε 0 =8,85 10 -12 C/N m2.

Използвайки електрическата константа, законът на Кулон има формата: F=(1/4π ε 0 ) (в 1 р 2 /r 2 )

Взаимодействието на неподвижни електрически заряди се нарича електростатичен,или Кулоново взаимодействие.Кулонските сили могат да бъдат изобразени графично (фиг. 14, 15).

Кулоновата сила е насочена по правата, свързваща заредените тела. Това е силата на привличане за различни знаци на заряди и силата на отблъскване за същите знаци.

номер на билет14

Работа и мощност в DC верига. Електродвижеща сила. Закон на Ом за пълна верига

План за реакция

1. Текуща работа. 2. Закон на Джаул-Ленц 3. Електродвижеща сила. 4. Закон на Ом за пълна верига.

В електрическо поле от формулата за определяне на напрежението (U = А/ р) лесно е да се получи израз за изчисляване на работата по пренос на електрически заряд А = Uq, тъй като за ток таксата р = То, тогава работата на тока: А = Улт, или А = аз 2 Р T = U 2 / Р T.

Силата, по дефиниция, н = А/ T, Следователно, N= потребителски интерфейс = аз 2 Р = U 2 / Р.

Руският учен Х. Ленц и английският учен Джаул експериментално в средата на миналия век установяват независимо един от друг закон, наречен закон на Джаул-Ленц и гласи така. Когато токът преминава през проводник, количеството топлина, отделена в проводника, е право пропорционално на квадрата на силата, тока, съпротивлението на проводника и времето на преминаване на тока.

Q = I 2 Rt.

Пълна затворена верига е електрическа верига, която включва външни съпротивления и източник на ток (фиг. 18). Като една от секциите на веригата източникът на ток има съпротивление, което се нарича вътрешно, r.

За да може токът да тече през затворена верига, е необходимо да се придаде допълнителна енергия на зарядите в източника на ток; тази енергия се взема от работата по преместване на зарядите, която се произвежда от сили с неелектрически произход (външни сили) срещу силите на електрическото поле. Източникът на ток се характеризира с енергийна характеристика, наречена ЕМП - електродвижеща сила на източника. ЕМП - характеристика на източник на енергия от неелектрически характер в електрическа верига, необходима за поддържане на електрически ток в нея.ЕМП се измерва чрез съотношението на работата, извършена от външни сили за преместване на положителен заряд по затворена верига към този заряд ξ= A st /q

Нека отнеме време Tелектрически заряд ще премине през напречното сечение на проводника р.Тогава работата на външните сили при преместване на заряд може да бъде записана по следния начин: A st = ξ q . Според определението за ток р = То, следователно A st = ξ I t. При извършване на тази работа върху вътрешните и външните секции на веригата, чието съпротивление Ри d, малко топлина се отделя. Според закона на Джаул-Ленц то е равно на: Q =Аз 2 Rt+ аз 2 rt. Според закона за запазване на енергията А = Q . следователно ξ = IR+Ir . Продуктът на тока и съпротивлението на участък от верига често се нарича спад на волтажав тази област. По този начин ЕМП е равна на сумата от падовете на напрежение във вътрешните и външните секции на затворената верига. Този израз обикновено се записва така: I = ξ /(Р + r). Тази зависимост е експериментално получена от Г. Ом,нарича се закон на Ом за пълна верига и се чете така. Силата на тока в пълна верига е право пропорционална на ЕДС на източника на ток и обратно пропорционална на общото съпротивление на веригата.Когато веригата е отворена, едс е равна на напрежението на клемите на източника и следователно може да бъде измерена с волтметър.

Билет номер 15

Магнитно поле, условия на неговото съществуване. Ефектът на магнитното поле върху електрическия заряд и експериментите, потвърждаващи този ефект. Магнитна индукция

План за реакция

1. Опитите на Ерстед и Ампер. 2. Магнитно поле. 3. Магнитна индукция. 4. Закон на Ампер.

През 1820 г. датският физик Ерстед открива, че магнитна стрелка се завърта, когато електрически ток преминава през проводник, разположен близо до нея (фиг. 19). INПрез същата година френският физик Ампер установява, че два проводника, разположени успоредно един на друг, изпитват
взаимно привличане, ако токът преминава през тях в една посока, и отблъскване, ако теченията протичат в различни посоки (фиг. 20). Ампер нарича феномена на взаимодействие на токовете електродинамично взаимодействие.Магнитното взаимодействие на движещи се електрически заряди, съгласно концепциите на теорията на действието на къси разстояния, се обяснява по следния начин:

Всеки движещ се електрически заряд създава магнитно поле в околното пространство. Магнитно поле- специален вид материя, която възниква в пространството около всяко променливо електрическо поле.

От съвременна гледна точка в природата има комбинация от две полета - електрическо и магнитно - това е електромагнитно поле, тое особен вид материя, т.е. съществува обективно, независимо от нашето съзнание. Магнитното поле винаги се генерира от променливо електрическо поле и, обратно, променливото електрическо поле винаги генерира променливо магнитно поле. Електрическото поле, най-общо казано, може да бъде

разглеждана отделно от магнитната, тъй като нейните носители са частици - електрони и протони. Магнитно поле не съществува без електрическо, тъй като няма носители на магнитно поле. Има магнитно поле около проводник, по който протича ток, и то се генерира от променливото електрическо поле на движещи се заредени частици в проводника.

Магнитното поле е силово поле. Силовата характеристика на магнитното поле се нарича магнитна индукция (IN).Магнитна индукцияе векторна физическа величина, равна на максималната сила, действаща от магнитното поле върху единичен елемент от тока. IN = Е/ II. Единичен токов елемент е проводник с дължина 1 m и силата на тока в него е 1 A. Единицата за измерване на магнитната индукция е тесла. 1 T = 1 N/A m.

Магнитната индукция винаги се генерира в равнина под ъгъл от 90° спрямо електрическото поле. Около проводник, по който протича ток, също съществува магнитно поле в равнина, перпендикулярна на проводника.

Магнитното поле е вихрово поле. За графично представяне на магнитните полета въведете електропроводи,или индукционни линии, -Това са линии, във всяка точка на които векторът на магнитната индукция е насочен тангенциално. Посоката на линиите на полето се намира съгласно правилото на гимлета. Ако гилетът се завинти по посока на тока, тогава посоката на въртене на дръжката ще съвпадне с посоката на захранващите линии.Линиите на магнитната индукция на прав проводник с ток са концентрични кръгове, разположени в равнина, перпендикулярна на проводника (фиг. 21).

ДА СЕ Както установи Ампер, върху проводник с ток, поставен в магнитно поле, действа сила. Силата, упражнявана от магнитно поле върху проводник с ток, е право пропорционална на силата на тока. дължината на проводника в магнитното поле и перпендикулярната компонента на вектора на магнитната индукция.Това е формулировката на закона на Ампер, който е написан по следния начин: F a = PVгрях α.

Посоката на силата на Ампер се определя от правилото на лявата ръка. Ако лявата ръка е разположена така, че четирите пръста да показват посоката на тока, перпендикулярният компонент на вектора на магнитната индукция влиза в дланта, след това свитият90°палецът ще покаже посоката на силата на Ампер(фиг. 22). IN = INгрях α.

Билет №16

полупроводници. Собствена и примесна проводимост на полупроводниците. Полупроводникови устройства

План за реакция

1. Определение. 2. Собствена проводимост. 3. Донорна проводимост. 4. Акцепторна проводимост. 5. р-ппреход. 6. Полупроводникови устройства. 7. Приложение на полупроводниците.

Полупроводниците са вещества, чието съпротивление намалява с повишаване на температурата, наличието на примеси и промените в осветеността. По тези свойства те са поразително различни от металите. Обикновено полупроводниците включват кристали, в които е необходима енергия не повече от 1,5 - 2 eV за освобождаване на електрон. Типични полупроводници са кристали от германий и силиций, в които атомите са обединени чрез ковалентна връзка. Естеството на тази връзка ни позволява да обясним характерните свойства, споменати по-горе. Когато полупроводниците се нагряват, техните атоми се йонизират. Освободените електрони не могат да бъдат уловени от съседни атоми, тъй като всичките им валентни връзки са наситени. Свободните електрони под въздействието на външно електрическо поле могат да се движат в кристала, създавайки ток на проводимост. Премахването на електрон от външната обвивка на един от атомите в кристалната решетка води до образуването на положителен йон. Този йон може да бъде неутрализиран чрез улавяне на електрон. Освен това, в резултат на повторното

се движи от атоми към положителни йони, в кристала възниква процес на хаотично движение на мястото с липсващия електрон. Външно този процес на хаотично движение се възприема като движение на положителен заряд, наречен „дупка“. Когато кристалът се постави в електрическо поле, възниква подредено движение на „дупки“ - ток на дупкова проводимост.

В един идеален кристал токът се създава от равен брой електрони и "дупки". Този тип проводимост се нарича собственпроводимост на полупроводниците. С увеличаването на температурата (или осветеността) вътрешната проводимост на проводниците се увеличава.

Проводимостта на полупроводниците е силно повлияна от примесите. Примесите са донорни и акцепторни. Донорни примеси -това е примес с по-висока валентност. Когато се добави донорен примес, в полупроводника се образуват допълнителни електрони. Проводимостта ще стане електронен,и полупроводникът се нарича n-тип полупроводник. Например за силиций с валентност П = 4 донорен примес е арсен с валентност П = 5. Всеки примесен атом на арсен ще произведе един електрон на проводимостта.

Акцепторен примесе примес с по-ниска валентност. Когато се добави такъв примес, в полупроводника се образуват допълнителен брой „дупки“. Проводимостта ще бъде "дупка", а полупроводникът се нарича p-тип полупроводник. Например, за силиций акцепторният примес е индий с валентност n = 3. Всеки индиев атом ще доведе до образуването на допълнителна „дупка“.

Принципът на работа на повечето полупроводникови устройства се основава на свойствата р-ппреход. Когато две полупроводникови устройства p-тип и n-тип се доведат до контакт в точката на контакт, електроните започват да дифундират от n-областта към p-областта, а „дупките“, напротив, от Р-към n-региона. Този процес няма да бъде безкраен във времето, тъй като той ще се формира бариерен слой,което ще предотврати по-нататъшна дифузия на електрони и „дупки“.

Р
-Пконтактът на полупроводниците, подобно на вакуумен диод, има еднопосочна проводимост: ако свържете „+“ на източника на ток към p-областта и „-“ на източника на ток към n-областта, тогава блокиращият слой ще бъде унищожен и р-пконтактът ще провежда ток, електроните от n-областта ще отидат в p-областта, а „дупките“ от p-областта към n-областта (фиг. 23). В първия случай токът не е нула, във втория токът е нула. Тоест, ако свържете източника „-“ към p-областта и източника на ток „+“ към n-областта, тогава блокиращият слой ще се разшири и няма да има ток.

Полупроводниковият диод се състои от съединение на два полупроводника Р-и n-тип . Предимството на полупроводниковия диод е неговият малък размер и тегло, дълъг експлоатационен живот, висока механична якост, висока ефективност, а недостатъкът е зависимостта на устойчивостта му от температурата.

Друго полупроводниково устройство също се използва в радиоелектрониката: транзисторът, който е изобретен през 1948 г. Триодът се основава не на един, а на два р-ппреход. Основното приложение на транзистора е да се използва като усилвател на слаби токови и напреженови сигнали, а полупроводниковият диод се използва като токоизправител. След откриването на транзистора започва качествено нов етап в развитието на електрониката - микроелектрониката, която издига развитието на електронната техника, комуникационните системи и автоматизацията на качествено различно ниво. Микроелектрониката се занимава с разработването на интегрални схеми и принципите на тяхното приложение. Интегрална схеманарича съвкупност от голям брой взаимосвързани компоненти - транзистори, диоди, резистори, свързващи проводници, произведени в един технологичен процес. В резултат на този процес на един кристал се създават едновременно няколко хиляди транзистори, кондензатори, резистори и диоди до 3500. Размерите на отделните елементи на микросхемата могат да бъдат 2-5 микрона, грешката при тяхното приложение не трябва надвишава 0,2 микрона. Микропроцесорът на модерен компютър, разположен върху силициев кристал с размери 6x6 mm, съдържа няколко десетки или дори стотици хиляди транзистора.

Въпреки това, полупроводникови устройства без р-ппреход. Например термистори (за измерване на температура), фоторезистори (във фото релета, аварийни превключватели, в дистанционни управления за телевизори и видеорекордери).

Билет №1 7

Електромагнитна индукция. Магнитен поток.

Закон за електромагнитната индукция. Правилото на Ленц

План за реакция

1. Експерименти върху електромагнитна индукция. 2. Магнитен поток. 3. Законът за електромагнитната индукция. 4. Правилото на Ленц.

аз
Феноменът на електромагнитната индукция е открит от Майкъл Фарадей през 1831 г. Той експериментално установява, че когато магнитното поле се променя вътре в затворена верига, в нея възниква електрически ток, който се нарича индукционен ток.Експериментите на Фарадей могат да бъдат възпроизведени по следния начин: когато магнит се въвежда или отстранява в намотка, затворена за галванометър, в намотката се появява индуциран ток (фиг. 24). Ако две намотки са поставени една до друга (например върху обща сърцевина или една намотка в друга) и
свържете една намотка чрез ключ към източник на ток, тогава, когато ключът е затворен или отворен във веригата на първата намотка, във втората намотка ще се появи индуциран ток (фиг. 25). Обяснение за този феномен е дадено от Максуел. Всяко променливо магнитно поле винаги генерира променливо електрическо поле.

За да се характеризира количествено процесът на промяна на магнитното поле през затворен контур, се въвежда физична величина, наречена магнитен поток. Магнитен потокпрез затворен контур с площ S е физическо количество, равно на произведението на големината на вектора на магнитната индукция INна зона на контура Си косинусът на ъгъла a между посоката на вектора на магнитната индукция и нормалата към областта на контура. F = BS cosα (фиг. 26).

ОТНОСНО Експериментално е установен основният закон на електромагнитната индукция: индуцираната ЕДС в затворена верига е равна по големина на скоростта на промяна на магнитния поток през веригата. ξ = ΔФ/t..

Ако разгледаме намотка, съдържаща Побороти, тогава формулата на основния закон на електромагнитната индукция ще изглежда така: ξ = n ΔФ/t.

Единицата за измерване на магнитния поток F е Вебер (Wb): 1В6 =1В s.

От основния закон ΔФ =ξ t следва значението на размерността: 1 weber е стойността на такъв магнитен поток, който, намалявайки до нула за една секунда, индуцира индуцирана едс от 1 V през затворена верига.

Класическа демонстрация на основния закон на електромагнитната индукция е първият експеримент на Фарадей: колкото по-бързо движите магнита през намотките на намотка, толкова по-голям е индуцираният ток в него, а оттам и индуцираната ЕДС.

З
Зависимостта на посоката на индукционния ток от характера на промяната на магнитното поле през затворен контур е експериментално установена през 1833 г. от руския учен Ленц. Той формулира правилото, което носи неговото име. Индуцираният ток има посока, в която неговото магнитно поле се стреми да компенсира промяната във външния магнитен поток през веригата.Ленц проектира устройство, състоящо се от два алуминиеви пръстена, твърди и изрязани, монтирани върху алуминиева напречна греда и способни да се въртят около ос, подобно на кобилица. (фиг. 27). Когато магнитът беше поставен в плътен пръстен, той започна да „бяга“ от магнита, завъртайки съответно кобилицата. Когато магнитът беше изваден от пръстена, пръстенът се опита да „настигне“ магнита. Когато магнитът се премести вътре в изрязания пръстен, няма ефект. Ленц обясни експеримента, като каза, че магнитното поле на индуцирания ток се стреми да компенсира промяната във външния магнитен поток.

номер на билет 18

Феноменът на самоиндукцията. Индуктивност. Електромагнитно поле

План за реакция

1. Експерименти по самоиндукция. 2. ЕМП на самоиндукция. 3. Индуктивност. 4. Енергия на магнитното поле.

аз
Феноменът на самоиндукция се състои в появата на индуцирана ЕДС в самия проводник, когато токът в него се променя. Пример за явлението самоиндукция е експеримент с две електрически крушки, свързани паралелно чрез ключ към източник на ток, едната от които е свързана чрез намотка (фиг. 28). Когато ключът е затворен, светлината 2, включва се през намотка, светва по-късно от крушката 1. Това се случва, защото след като превключвателят е затворен, токът не достига незабавно максималната си стойност; магнитното поле на нарастващия ток ще генерира индуцирана ЕДС в намотката, която, в съответствие с правилото на Ленц, ще попречи на увеличаването на тока.

За самоиндукция се изпълнява експериментално установеният закон: Едс на самоиндукция е право пропорционална на скоростта на промяна на тока в проводника. ξ =Л ΔI / T .

Фактор на пропорционалност ЛНаречен индуктивност. Индуктивност- това е стойност, равна на ЕДС на самоиндукция при скорост на изменение на тока в проводника от 1 A/s. Индуктивността се измерва в хенри (H). 1 Hn = 1 Vs/A.

1 хенри е индуктивността на проводник, в който възниква самоиндуктивна ЕДС от 1 волт при скорост на промяна на тока от 1 A/s. Индуктивността характеризира магнитните свойства на електрическа верига (проводник) и зависи от магнитната проницаемост на сърцевината, размера и формата на намотката и броя на навивките в нея.

Когато бобината на индуктора е изключена от източника на ток, лампа, свързана успоредно на бобината, дава кратко мигане (фиг. 29). Токът във веригата възниква под въздействието на самоиндукция емф. Източникът на енергия, освободена в електрическата верига, е магнитното поле на намотката. Енергията на магнитното поле се намира по формулата

W m == LI 2 /2.

Енергията на магнитното поле зависи от индуктивността на проводника и силата на тока в него. Тази енергия може да се преобразува в енергия на електрическото поле. Вихровото електрическо поле се генерира от променливо магнитно поле, а променливото електрическо поле генерира променливо магнитно поле, т.е. променливите електрически и магнитни полета не могат да съществуват едно без друго. Тяхната връзка ни позволява да заключим, че съществува едно електромагнитно поле. Електромагнитното поле е едно от основните физически полета, чрез които се осъществява взаимодействието на електрически заредени частици или частици с магнитен момент. Електромагнитното поле се характеризира с напрегнатост на електрическото поле и магнитна индукция. Връзката между тези величини и пространственото разпределение на електрическите заряди и токове е установена през 60-те години на миналия век от Дж. Максуел. Тази връзка се нарича основните уравнения на електродинамиката, които описват електромагнитни явления в различни среди и във вакуум. Тези уравнения са получени като обобщение на експериментално установените закономерности на електрическите и магнитните явления.

Билет номер 19

Свободни и принудени електромагнитни трептения. Трептителен кръг и преобразуване на енергията при електромагнитни трептения. Честота и период на трептене

План за реакция

1. Определение. 2. Трептителен кръг 3. Формула на Томпсън.

Електромагнитни вибрации -Това са колебания на електрически и магнитни полета, които са придружени от периодични промени в заряда, тока и напрежението. Най-простата система, в която могат да възникнат и съществуват електромагнитни трептения, е осцилаторна верига. Осцилаторна веригае система, състояща се от индуктор и кондензатор (фиг. 30, а). Ако кондензаторът е зареден и свързан към намотка, токът ще тече през намотката (фиг. 30, б).Когато кондензаторът се разреди, токът във веригата няма да спре поради самоиндукция в намотката. Индукционният ток, в съответствие с правилото на Ленц, ще тече в същата посока и презарежда кондензатора (фиг. 30, V).Токът в тази посока ще спре и процесът ще се повтори в обратната посока (фиг. 30, Ж).По този начин в осцилаторната верига ще възникнат електромагнитни трептения поради преобразуването на енергията на електрическото поле на кондензатора (Уъъъ = = C.U. 2 /2) в енергията на магнитното поле на намотката с ток (w m =LI 2 /2) и обратно.

Периодът на електромагнитните трептения в идеална осцилаторна верига (т.е. във верига, в която няма загуба на енергия) зависи от индуктивността на намотката и капацитета на кондензатора и се намира с помощта на формулата на Томпсън T = 2π√L.C.. Честотата и периодът са свързани обратно пропорционално на връзката ν = 1/Т.

В реална осцилаторна верига свободните електромагнитни трептения ще бъдат заглушени поради загуби на енергия поради нагряване на проводниците. За практическо приложение е важно да се получат незатихващи електромагнитни трептения и за това е необходимо да се попълни колебателната верига с електричество, за да се компенсират загубите на енергия. За получаване на непрекъснати електромагнитни трептения се използва генератор на непрекъснати трептения, който е пример за самоосцилираща система.

Билет №2

Взаимодействие на телата. Сила. Втори закон на Нютон

План за реакция

Взаимодействие на телата. 2. Видове взаимодействие. 3. Сила. 4. Сили в механиката.

Простите наблюдения и експерименти, например с колички (фиг. 3), водят до следните качествени изводи: а) тяло, върху което други тела не действат, запазва скоростта си непроменена;

б) ускорението на едно тяло става под въздействието на други тела, но зависи и от самото тяло; в) действията на телата едно върху друго винаги имат характер на взаимодействие. Тези изводи се потвърждават от наблюдение на явления в природата, техниката и космоса само в инерциални референтни системи.

Взаимодействията се различават едно от друго както количествено, така и качествено. Например, ясно е, че колкото повече се деформира една пружина, толкова по-голямо е взаимодействието на нейните намотки. Или колкото по-близо са два еднакви заряда, толкова по-силно ще се привличат. В най-простите случаи на взаимодействие количествената характеристика е силата. Силата е причината за ускорението на телата спрямо инерционна отправна система или тяхната деформация. Силата е

векторна физическа величина, която е мярка за ускорението, придобито от телата по време на взаимодействие. Силата се характеризира с: а) модул; б) точка на приложение; в) посока.

Единицата за сила е нютон. 1 нютон е силата, която придава ускорение от 1 m/s на тяло с тегло 1 kg в посоката на действие на тази сила, ако върху него не действат други тела. Резултатът от няколко сили е сила, чието действие е еквивалентно на действието на силите, които замества. Резултатът е векторната сума на всички сили, приложени към тялото.

R=F1+F2+...+Fn,.

Взаимодействията също са качествено различни по своите свойства. Например, електрическите и магнитните взаимодействия са свързани с наличието на заряди върху частиците или с движението на заредените частици. Най-лесният начин за изчисляване на силите в електродинамиката е: сила на Ампер - Е = ИлБсина,Сила на Лоренц - F=qv Bsin a.,сила на Кулон - F=р 1 р 2 /r 2 ; и гравитационни сили: законът за всемирното привличане - F=Gm 1 м 2 /r 2 . Механични сили като

еластична сила и сила на триене възникват в резултат на електромагнитно взаимодействие. За да ги изчислите, трябва да използвате формулите: .Fynp = - kx(закон на Хук), Ftr = MN-сила на триене.

Въз основа на експериментални данни са формулирани законите на Нютон. Втори закон на Нютон. Ускорението, с което се движи едно тяло, е право пропорционално на резултата от всички сили, действащи върху тялото, обратно пропорционално на неговата маса и е насочена по същия начин като резултантната сила: А = F/m.

За решаване на проблеми законът често се записва във формата: Е= това.

Билет номер 20

Електромагнитни вълни и

техните свойства. Принципи на радиокомуникацията и

примери за тяхната практическа

използване

План за реакция

1. Определение. 2. Условие на възникване. 3. Свойства на електромагнитните вълни. 4. Отворена осцилаторна верига. 5. Модулация и детекция.

Английският учен Джеймс Максуел, въз основа на изучаването на експерименталната работа на Фарадей върху електричеството, предположи съществуването в природата на специални вълни, способни да се разпространяват във вакуум.

Максуел нарече тези вълни електромагнитни вълни.Според идеите на Максуел: при всяка промяна в електрическото поле възниква вихрово магнитно поле и, обратно, При всяка промяна в магнитното поле възниква вихрово електрическо поле.Веднъж започнал, процесът на взаимно генериране на магнитни и електрически полета трябва да продължи непрекъснато и да обхваща все нови и нови области в околното пространство (фиг. 31). Процесът на взаимно генериране на електрически и магнитни полета протича във взаимно перпендикулярни равнини. Променливото електрическо поле генерира вихрово магнитно поле, променливото магнитно поле генерира вихрово електрическо поле.

Електрическите и магнитните полета могат да съществуват не само в материя, но и във вакуум. Следователно трябва да е възможно електромагнитните вълни да се разпространяват във вакуум.

Условието за настъпванеЕлектромагнитните вълни са ускорено движение на електрически заряди. По този начин, промяна в магнитното поле възниква, когато токът в проводника се променя, а промяна в тока възниква, когато се променя скоростта на зарядите, т.е. когато те се движат с ускорение. Според изчисленията на Максуел скоростта на разпространение на електромагнитните вълни във вакуум трябва да бъде приблизително 300 000 km/s.

Физикът Хайнрих Херц е първият, който експериментално получава електромагнитни вълни, използвайки високочестотен искров разряд (вибратор на Херц). Херц също експериментално определя скоростта на електромагнитните вълни. Това съвпадна с теоретичното определение на Максуел за скоростта на вълната. Най-простите електромагнитни вълни са вълни, при които електрическите и магнитните полета извършват синхронни хармонични трептения.

Разбира се, електромагнитните вълни имат всички основни свойства на вълните.

Те се подчиняват закон за отражениевълни:

Ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение.При преминаване от една среда в друга те се пречупват и се подчиняват закон на пречупваневълни: съотношението на синуса на ъгъла на падане към синуса на ъгъла на пречупване е постоянна стойност за две дадени среди и е равно на отношението на скоростта на електромагнитните вълни в първата среда към скоростта на електромагнитните вълни в втора средаи се нарича индекс на пречупваневтората среда спрямо първата.

аз
Феноменът на дифракция на електромагнитни вълни, т.е. отклонение на посоката на тяхното разпространение от праволинейна, се наблюдава на ръба на препятствие или при преминаване през дупка. Електромагнитните вълни са способни на намеса.Интерференцията е способността на кохерентните вълни да се припокриват, в резултат на което вълните на някои места се подсилват взаимно, а на други места взаимно се компенсират. (Кохерентните вълни са вълни, които са идентични по честота и фаза на трептене.) Електромагнитните вълни имат дисперсия,когато индексът на пречупване на среда за електромагнитни вълни зависи от тяхната честота. Експериментите с предаване на електромагнитни вълни през система от две решетки показват, че тези вълни са напречни.

Когато се разпространява електромагнитна вълна, векторите на напрежението ди магнитна индукция B са перпендикулярни на посоката на разпространение на вълната и взаимно перпендикулярни една на друга (фиг. 32).

Възможността за практическо използване на електромагнитни вълни за установяване на комуникация без кабели е демонстрирана на 7 май 1895 г. от руския физик А. Попов. Този ден се счита за рожден ден на радиото. За осъществяване на радиовръзка е необходимо да се осигури възможност за излъчване на електромагнитни вълни. Ако електромагнитни вълни възникнат във верига от намотка и кондензатор, тогава променливото магнитно поле е свързано с намотката, а променливото електрическо поле е концентрирано между плочите на кондензатора. Такава верига се нарича затворен(Фиг. 33, а). Затворената осцилаторна верига практически не излъчва електромагнитни вълни в околното пространство. Ако веригата се състои от намотка и две плочи на плосък кондензатор, тогава колкото по-голям е ъгълът, под който са разположени тези плочи, толкова по-свободно електромагнитното поле излиза в околното пространство (фиг. 33, б).Ограничаващият случай на отворена осцилаторна верига е отстраняването на плочите към противоположните краища на намотката. Такава система се нарича отворена осцилаторна верига(Фиг. 33, c). В действителност веригата се състои от намотка и дълъг проводник - антена.

Енергията на излъчваните електромагнитни трептения (с помощта на генератор на непрекъснати трептения) със същата амплитуда на текущите трептения в антената е пропорционална на четвъртата степен на честотата на трептенията. При честоти от десетки, стотици и дори хиляди херца интензивността на електромагнитните трептения е незначителна. Следователно за радио и телевизионни комуникации се използват електромагнитни вълни с честоти от няколкостотин хиляди херца до стотици мегахерца.

При предаване на реч, музика и други звукови сигнали по радиото се използват различни видове модулация на високочестотни (носещи) трептения. Същността на модулациятасе крие във факта, че високочестотните трептения, генерирани от генератора, се променят според закона за ниската честота. Това е един от принципите на радиопредаване. Друг принцип е обратният процес - откриване.При приемане на радиосигнали е необходимо да се филтрират нискочестотните звукови вибрации от модулирания сигнал, получен от антената на приемника.

С помощта на радиовълни се предават не само звукови сигнали на разстояние, но и изображения на обект. Радарът играе важна роля в съвременния флот, авиацията и космонавтиката. Радарът се основава на свойството за отразяване на вълни от проводящи тела. (Електромагнитните вълни се отразяват слабо от повърхността на диелектрика, но почти изцяло от повърхността на металите.)

номер на билет 21

Вълнови свойства на светлината. Електромагнитна теория на светлината

План за реакция

1. Закони за пречупване и отражение на светлината. 2. Интерференция и нейното приложение. 3. Дифракция. 4. Дисперсия. 5. Поляризация. 6. Двойственост вълна-частица.

Светлина- това са електромагнитни вълни в честотния диапазон 63 10 14 - 8 10 14 Hz, възприемани от човешкото око, т.е. дължини на вълните в диапазона 380 - 770 nm.

Светлината притежава всички свойства на електромагнитните вълни: отражение, пречупване, интерференция, дифракция, поляризация.Светлината може да упражнява натиск върху вещество, да се абсорбира от средата и да предизвика фотоелектричен ефект. Има крайна скорост на разпространение във вакуум 300 000 km/s, като в средата скоростта намалява.

Вълновите свойства на светлината се проявяват най-ясно в явленията интерференция и дифракция. . Намесасветлината е пространственото преразпределение на светлинния поток, когато две (или няколко) кохерентни светлинни вълни се наслагват, което води до максимуми на някои места и минимуми в интензитета на други (модел на интерференция). Интерференцията на светлината обяснява цвета на сапунените мехурчета и тънките маслени филми върху водата, въпреки че сапуненият разтвор и маслото са безцветни. Светлинните вълни се отразяват частично от повърхността на тънък филм и частично се предават в него. На втората граница на филма отново се получава частично отражение на вълната (фиг. 34). Светлинните вълни, отразени от две повърхности на тънък филм, се движат в една и съща посока, но поемат различни пътища. С разлика в хода аз,кратно на цяло число дължини на вълните л = 2 кλ/2.

С разлика в пътя, която е кратна на нечетен брой полувълни л = (2 к+ 1) λ/2, наблюдава се минимум на смущението. Когато максималното условие е изпълнено за една дължина на вълната на светлината, то не е изпълнено за други вълни. Следователно, когато се освети с бяла светлина, тънък цветен прозрачен филм изглежда оцветен. Феноменът на интерференция в тънките слоеве се използва за контрол на качеството на обработка на повърхности с оптично покритие. Когато светлината преминава през малък кръгъл отвор на екрана, се наблюдават редуващи се тъмни и светли пръстени около централното светло петно; Ако светлината преминава през тесен процеп, резултатът е модел от редуващи се светли и тъмни ивици.

Феноменът на отклонение на светлината от праволинейната посока на разпространение при преминаване на ръба на препятствие се нарича дифракция на светлината.Дифракцията се обяснява с факта, че светлинните вълни, идващи в резултат на отклонение от различни точки на отвора до една точка на екрана, се намесват една в друга. Дифракцията на светлината се използва в спектрални устройства, чийто основен елемент е дифракционна решетка. Дифракционна решеткаПредставлява прозрачна плоча с нанесена върху нея система от успоредни непрозрачни ивици, разположени на еднакво разстояние една от друга.

П
Монохроматична (с определена дължина на вълната) светлина пада върху решетката (фиг. 35). В резултат на дифракция във всеки процеп светлината се разпространява не само в първоначалната посока,

но и във всички други области. Ако поставите събирателна леща зад решетката, тогава на екрана във фокалната равнина всички лъчи ще бъдат събрани в една лента.

Паралелните лъчи, идващи от ръбовете на съседни процепи, имат разлика в пътя л= д sin φ, където д - константа на решетката - разстоянието между съответните ръбове на съседни процепи, нар период на решетка,(φ е ъгълът на отклонение на светлинните лъчи от перпендикуляра към равнината на решетката. С разлика в пътя, равна на цяло число дължини на вълната д sinφ = кλ, се наблюдава максимум на смущението за дадена дължина на вълната. Условието за максимална интерференция е изпълнено за всяка дължина на вълната при нейния собствен ъгъл на дифракция φ. В резултат на това при преминаване през дифракционна решетка лъч бяла светлина се разлага на спектър. Ъгълът на дифракция е най-важен за червената светлина, тъй като дължината на вълната на червената светлина е по-дълга от всички останали в областта на видимата светлина. Най-малката стойност на ъгъла на дифракция за виолетовата светлина.

Опитът показва, че интензитетът на светлинния лъч, преминаващ през някои кристали, например исландски шпат, зависи от относителната ориентация на двата кристала. Когато кристалите имат еднаква ориентация, светлината преминава през втория кристал без затихване.

Ако вторият кристал се завърти на 90°, тогава светлината не преминава през него. Получава се феномен поляризация,кристалът предава само онези вълни, при които колебанията на вектора на напрегнатостта на електрическото поле се извършват в една равнина, равнината на поляризация. Феноменът на поляризацията доказва вълновата природа на светлината и напречната природа на светлинните вълни.

Тесен паралелен сноп бяла светлина при преминаване през стъклена призма се разлага на снопове светлина с различни цветове, като виолетовите лъчи имат най-голямо отклонение към основата на призмата. Разлагането на бялата светлина се обяснява с факта, че бялата светлина се състои от електромагнитни вълни с различни дължини на вълната и коефициентът на пречупване на светлината зависи от нейната дължина на вълната. Индексът на пречупване е свързан със скоростта на светлината в средата, следователно скоростта на светлината в средата зависи от дължината на вълната. Това явление се нарича дисперсия на светлината.

Въз основа на съвпадението на експериментално измерената скорост на електромагнитните вълни, Максуел предполага, че светлината - това е електромагнитна вълна. Тази хипотеза се потвърждава от свойствата, които има светлината.

Билет №22

Експериментите на Ръдърфорд върху разсейването на α-частиците. Ядрен модел на атома

План за реакция

1. Опитите на Ръдърфорд. 2. Ядрен модел на атома.

Думата "атом" в превод от гръцки означава "неделим". Дълго време, до началото на 20-ти век, атомът означаваше най-малките неделими частици материя. Върнете се в началото ХХ век VНауката е натрупала много факти, които показват сложната структура на атомите.

Голям напредък в изучаването на структурата на атомите беше постигнат в експериментите на английския учен Ърнест Ръдърфорд върху разсейването на алфа-частици при преминаване през тънки слоеве материя. В тези експерименти тесен лъч α -частици, излъчени от радиоактивно вещество, бяха насочени върху тънко златно фолио. Зад фолиото е поставен екран, способен да свети под въздействието на бързи частици. Установено е, че повечето α - частиците се отклоняват от линейното разпространение след преминаване през фолиото, т.е. разпръскват се и някои α -частиците обикновено се изхвърлят обратно. Разпръскване α -частици Ръдърфорд обясни, като каза това положителен зарядне е разпределен равномерно в топка с радиус 10 -10 m, както се предполагаше досега, а е концентриран в централната част на атома - атомното ядро. При преминаване в близост до ядрото α -частица с положителен заряд се отблъсква от него, а когато се удари в ядрото, се изхвърля обратно в обратната посока. Така се държат частици, които имат еднакъв заряд, следователно има централна положително заредена част от атома, в която е концентрирана значителна маса от атома. Изчисленията показват, че за да се обяснят експериментите, е необходимо радиусът на атомното ядро да се приеме приблизително равен на 10 -15 μ .

Ръдърфорд предполага, че атомът е структуриран като планетарна система. Същността на модела на Ръдърфорд за структурата на атома е следната: в центъра на атома има положително заредено ядро, в което е концентрирана цялата маса; електроните се въртят около ядрото по кръгови орбити на големи разстояния (както планетите около Слънцето). Зарядът на ядрото съвпада с номера на химичния елемент в периодичната таблица.

Планетарният модел на Ръдърфорд за структурата на атома не може да обясни редица известни факти:

електрон със заряд трябва да падне върху ядрото поради силите на привличане на Кулон, а атомът е стабилна система; когато се движи по кръгова орбита, приближавайки се до ядрото, електронът в атома трябва да излъчва електромагнитни вълни с всички възможни честоти, т.е. излъчваната светлина трябва да има непрекъснат спектър, но на практика резултатът е различен:

електроните на атомите излъчват светлина с линеен спектър. Датският физик Нилс Бор е първият, който се опитва да разреши противоречията в планетарния ядрен модел на структурата на атома.

Билет №2 3

Квантовите постулати на Бор. Излъчване и поглъщане на светлина от атоми. Спектрален анализ

План за реакция

1. Първи постулат. 2. Втори постулат. 3. Видове спектри.

Бор основава своята теория на два постулата. Първият постулат: една атомна система може да бъде само в специални стационарни или квантови състояния, всяко от които има своя собствена енергия; В стационарно състояние атомът не излъчва.

Това означава, че един електрон (например във водороден атом) може да бъде в няколко добре дефинирани орбити. Всяка електронна орбита съответства на много специфична енергия.

Вторият постулат: по време на прехода от едно стационарно състояние в друго се излъчва или поглъща квант електромагнитно излъчване. Енергията на един фотон е равна на разликата в енергиите на един атом в две състояния: в.в = д м – Εn; ч= 6,62 · 10 -34 J s, където ч - Константа на Планк.

Когато един електрон се движи от близка орбита към по-далечна, атомната система абсорбира количество енергия. Когато един електрон се движи от по-далечна орбита към по-близка спрямо ядрото, атомната система излъчва енергиен квант.

Теорията на Бор направи възможно да се обясни съществуването на линейни спектри.

Емисионен спектър(или абсорбция) е набор от вълни с определени честоти, които атом на дадено вещество излъчва (или абсорбира).

Има спектри плътен, подплатенИ раирана.

Непрекъснати спектриизлъчват всички вещества в твърдо или течно състояние. Плътният спектър съдържа вълни от всички честоти на видимата светлина и следователно се появява като цветна лента с плавен преход от един цвят към друг в следния ред: червено, оранжево, жълто, зелено, синьо и виолетово (всеки ловец иска да знае къде фазанът седи).

Линейни спектриизлъчват всички вещества в атомно състояние. Атомите на всички вещества излъчват набори от вълни с много специфични честоти, които са уникални за тях. Както всеки човек има свои лични отпечатъци, така и атомът на дадено вещество има свой спектър, характерен само за него. Линейните емисионни спектри изглеждат като цветни линии, разделени с интервали. Природата на линейните спектри се обяснява с факта, че атомите на определено вещество имат само свои собствени стационарни състояния със собствена характерна енергия и следователно свой собствен набор от двойки енергийни нива, които атомът може да промени, т.е. електрон в един атом може да се движи само от една специфична орбита към други, добре дефинирани орбити за дадено химично вещество.

Ивичести спектриизлъчвани от молекули. Ивичестите спектри изглеждат подобни на линейните спектри, само че вместо отделни линии се наблюдават отделни серии от линии, възприемани като отделни ленти.

Характерното е, че какъвто спектър се излъчва от тези атоми, същият се абсорбира, т.е. спектрите на излъчване според набора от излъчвани честоти съвпадат със спектрите на поглъщане. Тъй като атомите на различни вещества съответстват само на тяхспектри, тогава има начин да се определи химичният състав на дадено вещество чрез изследване на неговите спектри. Този метод се нарича спектрален анализ.Спектрален анализ се използва за определяне на химичния състав на изкопаеми руди по време на добив, за определяне на химичния състав на звезди, атмосфери, планети; е основният метод за наблюдение на състава на дадено вещество в металургията и машиностроенето.

Билет №2 4

Фотоефект и неговите закони. Уравнението на Айнщайн за фотоелектричния ефект и константата на Планк. Приложение на фотоелектричния ефект в техниката

Отговорът се топи

1. Хипотезата на Планк. 2. Определение на фотоелектричния ефект. 3. Закони на фотоелектричния ефект. 4. Уравнение на Айнщайн. 5. Приложение на фотоелектричния ефект.

През 1900 г. немският физик Макс Планк предлага хипотеза: светлината се излъчва и поглъща на отделни порции - кванти (или фотони). Енергията на всеки фотон се определя по формулата д= h ν , Където ч - Константата на Планк е равна на 6,63·10 -34 J s, ν - честота на светлината. Хипотезата на Планк обяснява много явления: по-специално феноменът на фотоелектричния ефект, открит през 1887 г. от немския учен Хайнрих Херц и изследван експериментално от руския учен А. Г. Столетов.

Фото ефект - Това е явлението излъчване на електрони от вещество под въздействието на светлина.

В резултат на изследванията бяха установени три закона на фотоелектричния ефект.

1. Силата на тока на насищане е правопропорционална на интензитета на светлинното лъчение, падащо върху повърхността на тялото.

2. Максималната кинетична енергия на фотоелектроните нараства линейно с честотата на светлината и зависи от нейния интензитет.

3. Ако честотата на светлината е по-малка от определена минимална честота, определена за дадено вещество, тогава фотоелектричният ефект не възниква.

Зависимостта на фототока от напрежението е показана на фигура 36.

Теорията за фотоелектричния ефект е създадена от немския учен А. Айнщайн през 1905 г. Теорията на Айнщайн се основава на концепцията за работата на електроните от метал и концепцията за квантово излъчване на светлината. Според теорията на Айнщайн фотоелектричният ефект има следното обяснение: като абсорбира квант светлина, електронът придобива енергия в.в. При напускане на метала енергията на всеки електрон намалява с определено количество, което се нарича работна функция(Ах вън). Работата е работата, необходима за отстраняване на електрон от метал. Максималната енергия на електроните след напускане (ако няма други загуби) има формата: мv 2 /2 = в.в- А навън,Това уравнение се нарича Уравнения на Айнщайн.

Ако чν Но фотоелектричният ефект не се проявява. означава, рамка с червен фотоефектравна на ν мин = Изход /ч

Наричат се устройства, базирани на фотоелектричния ефект фотоклетки.Най-простото такова устройство е вакуумна фотоклетка. Недостатъците на такава фотоклетка са: нисък ток, ниска чувствителност към дълговълнова радиация, трудности при производството, невъзможност за използване във вериги с променлив ток. Използва се във фотометрията за измерване на светлинен интензитет, яркост, осветеност, в киното за възпроизвеждане на звук, във фототелеграфите и фотофоните, в управлението на производствените процеси.

Има полупроводникови фотоелементи, в които под въздействието на светлина се променя концентрацията на токоносители.Използват се в автоматичното управление на електрически вериги (например в турникети на метрото), във вериги с променлив ток, като невъзобновяеми източници на ток. в часовници, микрокалкулатори, първите слънчеви автомобили се тестват, използват се в слънчеви батерии на изкуствени спътници на Земята, междупланетни и орбитални автоматични станции.

Феноменът на фотоелектричния ефект е свързан с фотохимични процеси, протичащи под въздействието на светлина във фотографските материали.

Билет №2 5

Състав на ядрото на атома. Изотопи. Енергията на свързване на ядрото на атома. Верижна ядрена реакция, условия за нейното осъществяване. Термоядрени реакции

План за реакция

1. Откриване на неутрона. 2. Състав на ядрото на атома. 3. Изотопи. 4. Дефект на теглото. 5. Енергия на свързване на атомното ядро. 6. Ядрени реакции. 7. Верижна ядрена реакция. 8. Термоядрени реакции.

През 1932 г. английският физик Джеймс Чадуик открива частици с нулев електрически заряд и единица маса. Тези частици бяха наречени неутрони.Означава се с неутрон П.След откриването на неутрона, физиците Д. Д. Иваненко и Вернер Хайзенберг през 1932 г. представят протонно-неутронния модел на атомното ядро. Според този модел ядрото на атома на всяко вещество се състои от протони и неутрони. (Общото наименование на протоните и неутроните е нуклони.) Броят на протоните е равен на заряда на ядрото и съвпада с номера на елемента в периодичната таблица. Сумата от броя на протоните и неутроните е равна на масовото число. Например ядрото на кислородния атом 16 8 O се състои от 8 протона и 16 - 8 = 8 неутрона. Ядрото на атома 235 92 U се състои от 92 протона и 235 - 92 = 143 неутрона.

Химичните вещества, които заемат едно и също място в периодичната таблица, но имат различна атомна маса, се наричат изотопи.Ядрата на изотопите се различават по броя на неутроните. Например, водородът има три изотопа: протий - ядрото се състои от един протон, деутерий - ядрото се състои от един протон и един неутрон, тритий - ядрото се състои от един протон и два неутрона.

Ако сравним масите на ядрата с масите на нуклоните, се оказва, че масата на ядрото на тежките елементи е по-голяма от сумата на масите на протоните и неутроните в ядрото, а за леките елементи масата на ядрото е по-малка от сумата на масите на протоните и неутроните в ядрото. Следователно има масова разлика между масата на ядрото и сумата от масите на протоните и неутроните, т.нар. масов дефект. M = Μ i - (М стр + Μn).

Тъй като има връзка между маса и енергия д= mc 2 , тогава по време на деленето на тежките ядра и по време на сливането на леките ядра трябва да се освободи енергия, която съществува поради дефект на масата и тази енергия се нарича енергия на свързване на атомното ядро. д Св.= Ms 2.

Освобождаването на тази енергия може да се случи по време на ядрени реакции.

Ядрена реакция- това е процесът на промяна на заряда на ядрото и неговата маса, който възниква, когато ядрото взаимодейства с други ядра или елементарни частици. Когато протичат ядрени реакции, законите за запазване на електрическите заряди и масовите числа са изпълнени: сумата от зарядите (масовите числа) на ядрата и частиците, влизащи в ядрена реакция, е равна на сумата от зарядите (масовите числа) на крайните продукти (ядра и частици) на реакцията.

Верижна реакция на деленее ядрена реакция, при която частиците, причиняващи реакцията, се образуват като продукти на тази реакция. Необходимо условие за развитието на верижна реакция на делене е изискването к > 1, Където к -- коефициент на размножаване на неутрони, т.е. отношението на броя на неутроните в дадено поколение към техния брой в предишното поколение. Урановият изотоп 235 U има способността да претърпява верижна ядрена реакция.При наличие на определени критични параметри (критична маса - 50 kg, сферична форма с радиус 9 cm) попадат три неутрона, освободени при деленето на първото ядро. на три съседни ядра и т.н. Процесът продължава под формата на верижна реакция, която се случва за част от секундата под формата на ядрен взрив. Неконтролираните ядрени реакции се използват в атомните бомби. Физикът Енрико Ферми е първият, който решава проблема с контролирането на верижна реакция на ядрено делене. Той изобретява ядрен реактор през 1942 г. В нашата страна реакторът е пуснат през 1946 г. под ръководството на И. В. Курчатов.

Термоядрени реакции- това са реакции на синтеза на леки ядра, протичащи при високи температури (приблизително 10 7 К и повече). Във вътрешността на звездите съществуват необходимите условия за синтеза на хелиеви ядра от протони. На Земята термоядрени реакции са провеждани само в експериментални експлозии, въпреки че се провеждат международни изследвания за контролиране на тази реакция.

Билет3

Импулс на тялото. Закон за запазване на импулса в природата и техниката

План за реакция

1. Телесен импулс. 2. Закон за запазване на импулса. 3. Приложение на закона за запазване на импулса. 4. Реактивно задвижване.

Прости наблюдения и експерименти доказват, че покоят и движението са относителни, скоростта на тялото зависи от избора на отправна система; според втория закон на Нютон, независимо дали тялото е в покой или се движи, промяна в скоростта на неговото движение може да настъпи само под действието на сила, т.е. в резултат на взаимодействие с други тела. Има обаче количества, които могат да се запазят при взаимодействието на телата. Тези количества са енергияИ пулс.

Импулс на тялотосе нарича векторна физическа величина, която е количествена характеристика на постъпателното движение на телата. Импулсът е обозначен Р.Импулсна единица R - kg m/s. Импулсът на тялото е равен на произведението на масата на тялото и неговата скорост: p =мв.Посока на вектора на импулса Рсъвпада с посоката на вектора на скоростта на тялото v(фиг. 4).

Импулсът на телата се подчинява на закона за запазване, който е валиден само за затворени физически системи. Най-общо затворена система е система, която не обменя енергия и маса с тела и полета, които не са част от нея. В механиката затвореннаречена система, която не се влияе от външни сили или действието на тези сили е компенсирано. В такъв случай Р 1 = p 2 Където Р 1 - първоначалния импулс на системата и Р 2 - финал. В случай на две тела, включени в системата, този израз има формата m 1 v 1 + T 2 v 2 = м 1 v 1 " + T 2 v 2 " Където T 1 И T 2 - масите на телата и v 1 и v 2 са скоростите преди взаимодействието, v 1 "и v 2" - скорост след взаимодействие. Тази формула е математическият израз на закона за запазване на импулса: импулсът на затворена физическа система се запазва по време на всякакви взаимодействия, възникващи в тази система.

С други думи: в затворена физическа система, геометричната сума на импулсите на телата преди взаимодействиетодействие е равно на геометричната сума на импулсите на тези тела след взаимодействие. В случай на отворена система импулсът на телата на системата не се запазва. Но ако в системата има посока, в която не действат външни сили или тяхното действие е компенсирано, то проекцията на импулса в тази посока се запазва. Освен това, ако времето за взаимодействие е кратко (изстрел, експлозия, удар), тогава през това време, дори и в случай на отворена система, външните сили леко променят импулсите на взаимодействащите тела. Следователно за практически изчисления в този случай може да се приложи и законът за запазване на импулса.

Експерименталните изследвания на взаимодействията на различни тела - от планети и звезди до атоми и елементарни частици - показват, че във всяка система от взаимодействащи тела, при липса на действие от други тела, които не са включени в системата, или сумата от действащите сили е равна на нула, геометричната сума на импулсите на телата всъщност остава непроменена.

В механиката законът за запазване на импулса и законите на Нютон са взаимосвързани. Ако тялото тежи Tза време Tдейства сила и скоростта на нейното движение варира от v 0 към v , след това ускорението на движението атялото е равно а= (v - v 0 )/T.Въз основа на втория закон на Нютон за силата Еможе да се запише F = ta = m(v - v 0 )/T,това предполага Ft = mv - mv 0 .

Ft - векторна физическа величина, характеризираща действието на сила върху тялото за определен период от време и равна на произведението на силата и времето Tнейните действия се наричат импулс на властта.

Импулсна единица в SI - N s.

Законът за запазване на импулса е в основата на реактивното задвижване. Реактивно задвижване- това е движението на тялото, което възниква след отделянето на частта му от тялото.

Нека тялото има маса Tотпочинал. Част от тялото е отделена T 1 със скорост v 1 . Тогава

останалата част ще се движи в обратна посока със скорост v 2 , маса на останалата част T 2 Всъщност сумата от импулсите на двете части на тялото преди отделянето е равна на нула и след разделянето ще бъде равна на нула:

t 1 v 1+m 2 v 2 = 0, следователно v 1 = -m 2 v 2 /m 1.

Голяма заслуга за развитието на теорията за реактивното задвижване принадлежи на К. Е. Циолковски.

Той разработи теорията за полета на тяло с променлива маса (ракета) в еднородно гравитационно поле и изчисли запасите от гориво, необходими за преодоляване на силата на гравитацията; основите на теорията на течния реактивен двигател, както и елементите на неговия дизайн; теорията на многостепенните ракети и предложи два варианта: паралелен (няколко реактивни двигателя работят едновременно) и последователен (реактивни двигатели работят един след друг). К. Е. Циолковски строго научно доказа възможността за полет в космоса с помощта на ракети с течен реактивен двигател, предложи специални траектории за кацане на космически кораби на Земята, представи идеята за създаване на междупланетни орбитални станции и разгледа подробно условията на живот и живот подкрепа за тях. Техническите идеи на Циолковски се използват при създаването на съвременната ракетна и космическа техника. Движението с помощта на реактивен поток, съгласно закона за запазване на импулса, е в основата на хидрореактивния двигател. Движението на много морски мекотели (октопод, медуза, калмари, сепия) също се основава на реактивния принцип.

номер на билет4

Законът за всемирното притегляне. Земно притегляне. Телесно тегло. Безтегловност

План за реакция

1. Сили на гравитацията. 2. Законът за всемирното привличане. 3. Физическо значение на гравитационната константа. 4. Гравитация. 5. Телесно тегло, претоварване. 6. Безтегловност.

Исак Нютон предполага, че има сили на взаимно привличане между всички тела в природата. Тези сили се наричат сили на гравитацията,или сили на всемирната гравитация.Силата на универсалната гравитация се проявява в Космоса, Слънчевата система и на Земята. Нютон обобщава законите за движение на небесните тела и установява това Е = G(m 1 *м 2 )/Р 2 , Където Ж - коефициентът на пропорционалност се нарича гравитационна константа. Числената стойност на гравитационната константа е експериментално определена от Кавендиш чрез измерване на силата на взаимодействие между оловните топки. В резултат на това законът на всемирното привличане звучи така: между всякакви материални точки има сила на взаимно привличане, право пропорционална на произведението на техните маси и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях, действаща по линията, свързваща тези точки.

Физическото значение на гравитационната константа следва от закона за всемирното привличане. Ако m 1 = m 2 = 1 kg, Р= 1 m, тогава G = Е,гравитационната константа е равна на силата, с която две тела от 1 кг се привличат на разстояние 1 м. Числена стойност: G = 6,67 10 -11 N m 2 / kg 2. Силите на универсалната гравитация действат между всякакви тела в природата, но те стават забележими при големи маси (или поне масата на едно от телата е голяма). Законът за всемирното привличане е изпълнен само за материални точки и топки (в този случай за разстояние се приема разстоянието между центровете на топките).

з Важен вид универсална гравитационна сила е силата на привличане на тела към Земята (или към друга планета). Тази сила се нарича земно притегляне.Под въздействието на тази сила всички тела придобиват гравитационно ускорение. Според втория закон на Нютон ж = f T /m,следователно, f T = мг.Силата на гравитацията винаги е насочена към центъра на Земята. В зависимост от височината чнад земната повърхност и географската ширина на положението на тялото, ускорението на гравитацията приема различни стойности. На земната повърхност и в средните географски ширини ускорението на гравитацията е 9,831 m/s 2 .

Концепцията за телесно тегло се използва широко в технологиите и ежедневието. Телесно теглонарича силата, с която тялото притиска опора или окачване в резултат на гравитационно привличане към планетата (фиг. 5). Посочено е телесно тегло Р.Единицата за тегло е 1 N. Тъй като теглото е равно на силата, с която тялото действа върху опората, тогава, в съответствие с третия закон на Нютон, най-голямото тегло на тялото е равно на силата на реакция на опората. Следователно, за да се намери теглото на тялото, е необходимо да се намери на какво е равна опорната противодействаща сила.

Нека разгледаме случая, когато тялото и опората не се движат. В този случай силата на реакция на земята и следователно телесното тегло са равни на силата на гравитацията (фиг. 6):стр = N = mg.

В случай на тяло, което се движи вертикално нагоре заедно с опора с ускорение, според втория закон на Нютон можем да запишем мг + N=та(Фиг. 7, а).

В проекция върху оста OX: -mg +N = единиятоттук н = m(g + А).

Следователно, когато се движи вертикално нагоре с ускорение, теглото на тялото се увеличава и се намира по формулата Р = m(g+ а).

Нарича се увеличаване на телесното тегло, причинено от ускорено движение на опора или окачване претоварване.Астронавтите изпитват ефекта от претоварването както по време на излитане на космическа ракета, така и когато корабът намалява скоростта при навлизане в плътните слоеве на атмосферата. И пилотите изпитват претоварване при изпълнение на висш пилотаж, и водачите на автомобили при внезапно спиране.

Ако тялото се движи надолу вертикално, тогава използвайки подобни разсъждения получаваме mg +

+N= това;mg-N= това; N=m(g-А); P =m(g- а), t.д. теглото при вертикално движение с ускорение ще бъде по-малко от силата на гравитацията .

Ако тялото пада свободно, в този случай P =(ж - ж) м = 0.

Състоянието на тялото, при което теглото му е нула, се нарича безтегловност.Състоянието на безтегловност се наблюдава в самолет или космически кораб при движение с ускорение на свободно падане, независимо от посоката и стойността на скоростта на движението им. Извън земната атмосфера, когато реактивните двигатели са изключени, върху космическия кораб действа само силата на всемирното притегляне. Под въздействието на тази сила космическият кораб и всички тела в него се движат с еднакво ускорение, поради което в кораба се наблюдава състояние на безтегловност.

Билет5

Преобразуване на енергия при механични вибрации. Свободни и принудени вибрации. Резонанс

План за реакция

1. Определение за трептящо движение. 2. Свободни вибрации. 3. Енергийни трансформации. 4. Принудени вибрации.

М
механични вибрацииса движения на тялото, които се повтарят точно или приблизително през равни интервали от време. Основните характеристики на механичните вибрации са: преместване, амплитуда, честота, период. Пристрастиее отклонение от равновесното положение. Амплитуда- модул на максимално отклонение от равновесното положение. Честота- броят на пълните трептения, извършени за единица време. Период- времето на една пълна осцилация, т.е. минималният период от време, след който процесът се повтаря. Периодът и честотата са свързани от: v= 1/T.

Най-простият тип трептене е хармонични вибрации,в която осцилиращата величина се променя във времето според закона на синуса или косинуса (фиг. 8).

СЪС
Безплатно- се наричат трептения, които възникват поради първоначално придадената енергия при последващо отсъствие на външни въздействия върху системата, извършваща трептенията. Например вибрации на товар върху резба (фиг. 9).

Нека разгледаме процеса на преобразуване на енергията, като използваме примера за трептене на товар върху нишка (виж фиг. 9).

Когато махалото се отклони от равновесното си положение, то се издига на височина чспрямо нулевото ниво, следователно, в точката Амахалото има потенциална енергия mgh.При преместване в равновесно положение, до точка О, височината намалява до нула, а скоростта на товара се увеличава, а в точка О цялата потенциална енергия mghще се преобразува в кинетична енергия mv Ж /2. В равновесие кинетичната енергия е максимална, а потенциалната енергия е минимална. След преминаване на равновесното положение кинетичната енергия се превръща в потенциална, скоростта на махалото намалява и при максимално отклонение от равновесното положение става равна на нула. При осцилаторно движение винаги възникват периодични трансформации на неговата кинетична и потенциална енергия.

При свободни механични вибрации неизбежно възниква загуба на енергия за преодоляване на съпротивителните сили. Ако вибрациите възникват под въздействието на периодично действаща външна сила, тогава такива вибрации се наричат принуден.Например, родителите люлеят дете на люлка, бутало се движи в цилиндъра на автомобилен двигател, електрическо бръснач и игла на шевна машина вибрират. Характерът на принудените трептения зависи от характера на действието на външната сила, от нейната величина, посока, честота на действие и не зависи от размера и свойствата на трептящото тяло. Например, основата на двигателя, върху която е закрепен, извършва принудени трептения с честота, която се определя само от броя на оборотите на двигателя и не зависи от размера на основата.

Когато честотата на външната сила и честотата на собствените вибрации на тялото съвпадат, амплитудата на принудителните вибрации рязко се увеличава. Това явление се нарича механичен резонанс.Графично зависимостта на принудителните трептения от честотата на външната сила е показана на фигура 10.

Явлението резонанс може да причини разрушаването на автомобили, сгради, мостове, ако собствените им честоти съвпадат с честотата на периодично действаща сила. Ето защо, например, двигателите в автомобилите са монтирани на специални амортисьори, а на военни части е забранено да поддържат темпото, когато се движат по моста.

При липса на триене амплитудата на принудените трептения по време на резонанс трябва да нараства с времето неограничено. В реалните системи амплитудата в стационарно състояние на резонанс се определя от условието за загуба на енергия през периода и работата на външната сила през същото време. Колкото по-малко е триенето, толкова по-голяма е амплитудата при резонанс.

Билет №6

Експериментално обосноваване на основните положения на MCT структурата на материята. Маса и размер на молекулите. Константата на Авогадро

План за реакция

1. Основни положения. 2. Опитни доказателства. 3. Микрохарактеристики на веществото.

Молекулярно-кинетичната теория е клон на физиката, който изучава свойствата на различни състояния на материята, въз основа на идеята за съществуването на молекули и атоми като най-малките частици материя. ИКТ се основава на три основни принципа:

1. Всички вещества се състоят от малки частици: молекули, атоми или йони.

2. Тези частици са в непрекъснато хаотично движение, чиято скорост определя температурата на веществото.

3. Между частиците съществуват сили на привличане и отблъскване, чийто характер зависи от разстоянието между тях.

Основните положения на ИКТ се потвърждават от много експериментални факти. Съществуването на молекули, атоми и йони е доказано експериментално, молекулите са достатъчно проучени и дори фотографирани с помощта на електронни микроскопи. Способността на газовете да се разширяват и заемат за неопределено време всичкоосигуреният от него обем се обяснява с непрекъснатото хаотично движение на молекулите. Еластичност газове,твърди вещества и течности, способността на течностите

овлажняването на някои твърди вещества, процесите на оцветяване, слепване, поддържане на формата от твърди вещества и много други показват съществуването на сили на привличане и отблъскване между молекулите. Феноменът на дифузия - способността на молекулите на едно вещество да проникват в пространствата между молекулите на друго - също потвърждава основните положения на MCT. Феноменът на дифузията обяснява например разпространението на миризми, смесването на различни течности, процеса на разтваряне на твърди вещества в течности и заваряването на метали чрез стопяване или чрез натиск. Потвърждение за непрекъснатото хаотично движение на молекулите е и брауновото движение - непрекъснатото хаотично движение на микроскопични частици, неразтворими в течност.

Движението на брауновите частици се обяснява с хаотичното движение на течни частици, които се сблъскват с микроскопични частици и ги привеждат в движение. Експериментално е доказано, че скоростта на брауновите частици зависи от температурата на течността. Теорията за брауновото движение е разработена от А. Айнщайн. Законите за движението на частиците са статистически и вероятностни по природа. Има само един известен начин за намаляване на интензивността на Брауновото движение - намаляване на температурата. Наличието на Брауново движение убедително потвърждава движението на молекулите.

Следователно всяко вещество се състои от частици количество веществосе счита за пропорционален на броя на частиците, т.е. структурните елементи, съдържащи се в тялото, v.

Единицата за количество на веществото е къртица.Къртица- това е количеството вещество, съдържащо същия брой структурни елементи на всяко вещество, колкото има атоми в 12 g въглерод C 12. Съотношението на броя на молекулите на веществото към количеството вещество се нарича Константата на Авогадро:

n a= N/ v. na = 6,02 10 23 къртица -1 .

Константата на Авогадро показва колко атома и молекули се съдържат в един мол вещество. Моларна масае количество, равно на съотношението на масата на веществото към количеството вещество:

M = m/ v.

Моларната маса се изразява в kg/mol. Познавайки моларната маса, можете да изчислите масата на една молекула:

m 0 = m/N = m/vN A= М/ N A

Средната маса на молекулите обикновено се определя чрез химични методи; константата на Авогадро се определя с висока точност чрез няколко физични метода. Масите на молекулите и атомите се определят със значителна степен на точност с помощта на масспектрограф.

Масите на молекулите са много малки. Например масата на водната молекула: t = 29,9 10 -27 кг.

Моларната маса е свързана с относителната молекулна маса на Mr. Относителната моларна маса е стойност, равна на съотношението на масата на молекула на дадено вещество към 1/12 от масата на въглеродния атом С12. Ако химическата формула на веществото е известна, тогава с помощта на периодичната таблица може да се определи неговата относителна маса, която, изразена в килограми, показва моларната маса на това вещество.

Билет №7

Идеален газ. Основно MCT уравнение за идеален газ. Температура и нейното измерване. Абсолютна температура

План за реакция

1. Концепцията за идеален газ, свойства. 2. Обяснение на налягането на газа. 3. Необходимостта от измерване на температурата. 4. Физическо значение на температурата. 5. Температурни скали. 6. Абсолютна температура.

За обяснение на свойствата на материята в газообразно състояние се използва моделът на идеалния газ. ИдеаленСчита се за газ, ако:

а) между молекулите няма сили на привличане, т.е. молекулите се държат като абсолютно еластични тела;

б) газът е много разреден, т.е. разстоянието между молекулите е много по-голямо от размера на самите молекули;

в) моментално се постига топлинно равновесие в целия обем. Условията, необходими за реалния газ да придобие свойствата на идеален газ, са изпълнени при подходящо разреждане на реалния газ. Някои газове, дори при стайна температура и атмосферно налягане, се различават леко от идеалните.

Основните параметри на идеалния газ са налягане, обем и температура.

Един от първите и важни успехи на MCT беше качественото и количественото обяснение на газовото налягане върху стените на съда. Качественаобяснението е, че молекулите на газа при сблъсък със стените на съд взаимодействат с тях по законите на механиката като еластични тела и предават своите импулси на стените на съда.

Въз основа на използването на основните принципи на молекулярно-кинетичната теория беше получено основното уравнение на MKT за идеален газ, което изглежда така: p = 1/3 T 0 pv 2 .

Тук R -идеално налягане на газ, m 0 -

молекулна маса, П -концентрация на молекули, v 2 - средният квадрат на скоростта на молекулата.

Означавайки средната стойност на кинетичната енергия на транслационното движение на молекулите на идеалния газ E k, получаваме основното уравнение на MKT на идеален газ във формата: p = 2/3nE k .

Въпреки това, като се измерва само налягането на газа, е невъзможно да се знае нито средната кинетична енергия на отделните молекули, нито тяхната концентрация. Следователно, за да се намерят микроскопичните параметри на даден газ, е необходимо да се измери някакво друго физическо количество, свързано със средната кинетична енергия на молекулите. Такава величина във физиката е температурата. температура -скаларна физична величина, която описва състоянието на термодинамично равновесие (състояние, при което няма промяна в микроскопичните параметри). Като термодинамична величина температурата характеризира топлинното състояние на системата и се измерва със степента на нейното отклонение от това, което се приема за нула; като молекулярно-кинетична величина, тя характеризира интензивността на хаотичното движение на молекулите и се измерва от тяхната средна кинетична енергия.

д к = 3/2 kT,Където к = 1,38 10 -23 J/K и се нарича Константа на Болцман.

Температурата на всички части на изолирана система в равновесие е една и съща. Температурата се измерва с термометри в градуси от различни температурни скали. Има абсолютна термодинамична скала (скалата на Келвин) и различни емпирични скали, които се различават по началните си точки. Преди въвеждането на абсолютната температурна скала, скалата на Целзий се използва широко в практиката (точката на замръзване на водата се приема за 0 °C, а точката на кипене на водата при нормално атмосферно налягане се приема за 100 °C).

Единицата за температура в абсолютна скала се нарича Келвини е избрано да бъде равно на един градус по скалата на Целзий 1 K = 1 °C. В скалата на Келвин абсолютната нулева температура се приема за нула, т.е. температурата, при която налягането на идеален газ при постоянен обем е нула. Изчисленията дават резултат, че температурата на абсолютната нула е -273 °C. По този начин има връзка между скалата на абсолютната температура и скалата на Целзий Т =T°C + 273. Абсолютните нулеви температури са недостижими, тъй като всяко охлаждане се основава на изпаряването на молекулите от повърхността, а когато се приближи до абсолютната нула, скоростта на транслационното движение на молекулите се забавя толкова много, че изпарението практически спира. Теоретично при абсолютна нула скоростта на транслационното движение на молекулите е нула, т.е. топлинното движение на молекулите спира.

Билет №8

Уравнение на състоянието на идеален газ. (Уравнение на Менделеев-Клапейрон.) Изопропи

План за реакция

1. Уравнение на състоянието. 2. Уравнение на Менделеев-Клапейрон. 3. Процеси в газовете. 4. Изопроцеси. 5. Изопроцесни графики.

Състоянието на дадена маса е напълно определено, ако са известни налягането, температурата и обемът на газа. Тези количества се наричат параметрисъстояние на газа. Уравнението, свързващо параметрите на състоянието, се нарича уравнение на състоянието.

За произволна маса газ единиченсъстоянието на газа се описва от уравнението на Менделеев-Клапейрон: pV = mRT/MКъдето R -налягане, V-

сила на звука, T -маса, M - моларна маса, Р - универсална газова константа. Физическото значение на универсалната газова константа е, че тя показва колко работа се извършва от един мол идеален газ по време на изобарно разширение при нагряване с 1 K (R = 8,31 J/mol K).

Уравнението на Менделеев-Клапейрон показва, че е възможно да се променят едновременно пет параметъра, характеризиращи идеалното състояние

газ Но много процеси в газовете, които се случват в природата и се извършват в технологията, могат приблизително да се разглеждат като процеси, при които се променят само два от пет параметъра. Три процеса играят специална роля във физиката и техниката: изотермичен, изохоричен и изобарен.

Изопроцесе процес, който протича с дадена маса газ при един постоянен параметър - температура, налягане или обем. От уравнението на състоянието се получават законите за изопроцесите като частни случаи.

Изотермиченнаречен процес, който протича при постоянна температура. Т =конст. Описва се от закона на Бойл-Мариот. pV =конст.

Изохориченнаречен процес, който протича при постоянен обем. За него е валиден законът на Чарлз. V= конст. p/T =конст.

И гушанаречен процес, който протича при постоянно налягане. Уравнението за този процес е V/T== const когато Р= const и се нарича закон на Гей-Люсак. Всички процеси могат да бъдат изобразени графично (фиг. 11).

Реалните газове отговарят на уравнението на състоянието на идеален газ при не твърде високи налягания (стига собственият обем на молекулите да е незначителен в сравнение с обема на съда, в който се намира газът) и при не много ниски температури (като докато потенциалната енергия на междумолекулното взаимодействие може да бъде пренебрегната в сравнение с кинетичната енергия на топлинното движение на молекулите), т.е. за реален газ това уравнение и неговите последствия са добро приближение.

Билет №9

Изпарение и кондензация. Наситени и ненаситени двойки. Влажност на въздуха. Измерване на влажността на въздуха

План за реакция

1. Основни понятия. 2. Водна пара в атмосферата. 3. Абсолютна и относителна влажност. 4. Точка на оросяване. 5. Уреди за измерване на влажност.

Изпарение- изпаряване, което се случва при всяка температура от свободната повърхност на течността. Неравномерното разпределение на кинетичната енергия на топлинното движение на молекулите води до факта, че при всяка температура кинетичната енергия на някои молекули на течност или твърдо вещество може да надвиши потенциалната енергия на връзката им с други молекули. Молекулите с по-голяма скорост имат по-голяма кинетична енергия и температурата на тялото зависи от скоростта

движението на неговите молекули, следователно, изпарението е придружено от охлаждане на течността. Скоростта на изпарение зависи от: площта на откритата повърхност, температурата и концентрацията на молекули в близост до течността. Кондензация- процесът на преминаване на веществото от газообразно състояние в течно състояние.

Изпаряването на течност в затворен съд при постоянна температура води до постепенно увеличаване на концентрацията на молекулите на изпаряващото се вещество в газообразно състояние. Известно време след началото на изпаряването концентрацията на веществото в газообразно състояние ще достигне стойност, при която броят на молекулите, които се връщат в течността, става равен на броя на молекулите, напускащи течността през същото време. Инсталиран динамично равновесиемежду процесите на изпарение и кондензация на материята. Вещество в газообразно състояние, което е в динамично равновесие с течност, се нарича наситена пара. (Фериботса съвкупността от молекули, които са напуснали течността по време на процеса на изпаряване.) Парата, разположена при налягане под наситеното, се нарича ненаситени.

Поради постоянното изпаряване на водата от повърхностите на резервоари, почвата и растителността, както и дишането на хората и животните, атмосферата винаги съдържа водни пари. Следователно атмосферното налягане е сумата от налягането на сухия въздух и съдържащите се в него водни пари. Налягането на водните пари ще бъде максимално, когато въздухът е наситен с пара. Наситената пара, за разлика от ненаситената пара, не се подчинява на законите на идеалния газ. По този начин налягането на наситените пари не зависи от обема, а зависи от температурата. Тази зависимост не може да бъде изразена с проста формула, поради което въз основа на експериментално изследване на зависимостта на налягането на наситените пари от температурата са съставени таблици, от които може да се определи неговото налягане при различни температури.

Налягането на водните пари във въздуха при дадена температура се нарича абсолютна влажност,или еластичността на водната пара. Тъй като налягането на парите е пропорционално на концентрацията на молекулите, абсолютната влажност може да се определи като плътността на водните пари, налични във въздуха при дадена температура, изразена в килограми на кубичен метър ( Р).

Повечето от явленията, наблюдавани в природата, например скоростта на изпарение, изсъхването на различни вещества и увяхването на растенията, зависят не от количеството водна пара във въздуха, а от това колко близо е това количество до насищане , т.е. относителна влажност,който характеризира степента на насищане на въздуха с водни пари.

П При ниски температури и висока влажност се увеличава топлопредаването и човек е изложен на хипотермия. При високи температури и влажност, топлообменът, напротив, рязко намалява, което води до прегряване на тялото. Най-благоприятна за хората в средните климатични ширини е относителна влажност 40-60%. Относителна влажносте отношението на плътността на водните пари (или налягането) във въздуха при дадена температура към плътността (или налягането) на водните пари при същата температура, изразено като процент, т.е. = p/p 0 100%, или ( p = p/p 0 100%.

Относителната влажност варира в широки граници. Освен това дневната вариация на относителната влажност е противоположна на дневната вариация на температурата. През деня, с повишаване на температурата и следователно с увеличаване на налягането на насищане, относителната влажност намалява, а през нощта се увеличава. Едно и също количество водна пара може да насити или да не насити въздуха. Чрез понижаване на температурата на въздуха парата в него може да се доведе до насищане. Точка на оросяванее температурата, при която парите във въздуха стават наситени. Когато се достигне точката на оросяване във въздуха или върху предметите, с които влиза в контакт, водната пара започва да кондензира. За определяне на влажността на въздуха, инструменти, наречени влагомериИ психрометри.