Фізика. Повторне видання. 8 клас. Бар’яхтар

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

Підбиваємо підсумки розділу II. «Електричні явища. Електричний струм»

1. У розділі II ви ознайомилися з новими для вас фізичними величинами, зокрема з електричним зарядом.

2. Ви з’ясували, що таке електризація та як наелектризувати тіло.

3. Ви дізналися, що заряджений об’єкт є джерелом електричного поля.

ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ — вид матерії, що існує навколо заряджених частинок і тіл та діє з певною силою на інші частинки й тіла, які мають електричний заряд

4. Ви вивчили основні закони електростатики.

5. Ви довідалися про електричний струм і умови його існування.

ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ — напрямлений рух частинок, які мають електричний заряд

6. Ви вивчили фізичні величини, які характеризують проходження струму в ділянці кола, і простежили зв’язок між ними.

7. Ви ознайомилися з різними видами з’єднання провідників.

8. Ви спостерігали дію електричного струму та дізналися, як визначити роботу і потужність струму; кількість теплоти.

Завдання для самоперевірки до розділу II. «Електричні явища. Електричний струм»

Частина 1. Електричний заряд. Електричне поле. Електричний струм

1. (1 бал) На рисунку зображено чотири пари кульок, підвішених на шовкових нитках. На якому рисунку зображено кульки, заряджені однойменними зарядами?

2. (1 бал) На якому рисунку резистори 1 і 2 з’єднані послідовно?

3. (1 бал) На рис. 1 зображено силові лінії електричного поля, створеного двома зарядженими кульками. Яке твердження є істинним?

Рис. 1

а) Обидві кульки мають позитивний заряд.
б) Обидві кульки мають негативний заряд.
в) Кулька 1 заряджена негативно, кулька 2 — позитивно.
г) Заряд кульки 1 більший за заряд кульки 2.

4. (1 бал) Установіть відповідність між елементом електричного кола та його позначенням на схемі.

1 Нагрівальний
2 Лампа
3 Ключ
4 Гальванічний елемент елемент

5. (2 бали) Установіть відповідність між приладом і фізичною величиною, яку ним вимірюють.

1 Амперметр
2 Вольтметр
3 Омметр
4 Динамометр
А Сила
Б Сила струму
В Опір
Г Густина
Д Напруга

6. (2 бали) На цоколі електричної лампи ліхтарика написано: «4,4 В; 0,22 А». Яким є опір нитки розжарення лампи під час світіння?

а) 0,05 Ом;
б) 0,968 Ом;
в) 4,18 Ом;
г) 20 Ом.

7. (2 бали) Яким є опір ніхромового дроту завдовжки 20 см і з площею поперечного перерізу 2 мм²?

а) 0,11 Ом;
б) 11 Ом;
в) 22 Ом;
г) 44 Ом.

8. (2 бали) Установіть відповідність між перетворенням енергії, що відбувається в технічному пристрої, і назвою пристрою.

1 Хімічна енергія перетворюється на електричну.
2 Електрична енергія перетворюється на механічну.
3 Електрична енергія перетворюється на теплову.
4 Світлова енергія перетворюється на електричну.
А Фотоелемент
Б Акумулятор
В Електродвигун
Г Нагрівач
Д Термопара

9. (3 бали) Протягом 10 с через ділянку кола пройшов електричний заряд 15 Кл, при цьому електричне поле на ділянці виконало роботу 315 Дж. Установіть відповідність між фізичними величинами та їхніми значеннями в одиницях СІ.

1 Напруга на ділянці
2 Сила струму в ділянці
3 Опір ділянки
А 1,5
Б 14
В 21
Г 31,5

10. (3 бали) Як за допомогою позитивно зарядженої провідної кульки 1 зарядити негативно таку саму, але незаряджену кульку 2, не збільшуючи й не зменшуючи заряду кульки 1?

11. (3 бали) Як змінилася відстань між двома точковими зарядами, якщо сила їхньої взаємодії зменшилась у 16 разів?

12. (3 бали) Резистори з опорами 3 і 6 Ом з’єднані послідовно. Визначте силу струму в колі та напругу на кожному резисторі, якщо загальна напруга на резисторах 1,8 В.

13. (3 бали) Три резистори з опором 9 Ом кожний з’єднані паралельно і приєднані до джерела струму, напруга на затискачах якого 12 В. Якою є сила струму в колі?

14. (4 бали) Невелика провідна кулька із зарядом 6 • 10^-9 Кл торкнулася такої самої, але незарядженої кульки. З якою силою взаємодіють кульки після дотику, якщо вони розійшлися на відстань 9 см?

15. (4 бали) За рис. 2 визначте показ вольтметра і загальну напругу на ділянці.

Рис. 2

16. (4 бали) Як зміняться покази приладів (рис. 3), якщо повзунок реостата перемістити ліворуч?

Рис. 3

Звірте ваші відповіді з наведеними в кінці підручника. Позначте завдання, які ви виконали правильно, і полічіть суму балів. Потім цю суму поділіть на три. Одержаний результат відповідатиме рівню ваших навчальних досягнень.

Тренувальні тестові завдання з комп’ютерною перевіркою.

Частина 2. Робота і потужність електричного струму. Електричний струм у різних середовищах

У завданнях 1, 2 визначте правильне закінчення речення.

1. (1 бал) У газах вільні заряджені частинки можуть з’явитися в результаті...

а) електролітичної дисоціації
б) поляризації молекул газу
в) дії зовнішнього йонізатора
г) рекомбінації молекул газу

2. (1 бал) Очищення металів за допомогою електролізу називають...

а) гальваностегія
б) гальванопластика
в) електролітична дисоціація
г) рафінування

3. (2 бали) Установіть відповідність між видом самостійного газового розряду, який лежить в основі дії технічного пристрою, та назвою пристрою.

1 Дуговий розряд
2 Іскровий розряд
3 Коронний розряд
4 Тліючий розряд
А Блискавковідвід
Б Запальна свічка
В Газорозрядна лампа
Г Лампа розжарення
Д Зварювальний апарат

4. (2 бали) На рис. 1 схематично зображено три дроти, які виготовлені з різних матеріалів і приєднані до джерела струму. Довжини дротів, а також площі їхніх поперечних перерізів однакові. У якому дроті виділяється найбільша кількість теплоти?

Рис. 1

а) у сталевому;
б) мідному;
в) ніхромовому;
г) у дротах виділяється однакова кількість теплоти.

5. (2 бали) У провіднику протягом 10 с протікав електричний струм силою 0,3 А. Яку роботу виконав струм, якщо напруга на кінцях провідника була 4 В?

а) 0,12 Дж;
б) 0,74 Дж;
в) 3,6 Дж;
г) 12 Дж.

б. (2 бали) Сила струму в нагрівальному елементі електричної праски становить 5 А, опір елемента — 40 Ом. Яка кількість теплоти виділяється в нагрівальному елементі протягом 5 хв?

а) 2 Дж;
б) 200 Дж;
в) 300 кДж;
г) 5 кДж.

7. (2 бали) Якою є сила струму в нитці розжарення електричної лампи (рис. 2) за номінальної напруги?

Рис. 2

а) близько 0,45 А;
б) 2,2 А;
в) 22 кА;
г) визначити неможливо.

8. (2 бали) Під час сріблення виробу протягом 1 год на катоді виділилося 2 г срібла. Якою приблизно була сила струму в процесі сріблення?

а) 0,3 А;
б) 0,4 А;
в) 0,5 А;
г) 0,6 А.

9. (3 бали) Три резистори з’єднані в електричне коло (рис. 3). Скільки теплоти виділиться в колі протягом 2 с, якщо сила струму в резисторі 1 дорівнює 1 А, а опір кожного резистора становить 2 Ом?

Рис. 3

а) 1 Дж;
б) 2 Дж;
в) 6 Дж;
г) 12 Дж.

10. (3 бали) Два резистори, що мають опори 3 і б Ом, з’єднані паралельно й підключені до джерела струму, напруга на затискачах якого дорівнює 12 В. Визначте потужність електричного струму в кожному резисторі та на всій ділянці.

11. (4 бали) Транспортер піднімає вантаж масою 300 кг на висоту 16 м протягом 2 хв. Визначте силу струму в електродвигуні транспортера, якщо напруга в мережі дорівнює 380 В, а ККД транспортера становить 60 %.

12. (4 бали) В електричний чайник, опір спіралі якого становить 110 Ом, налили 2 л води. Чайник увімкнули в електричну мережу напругою 220 В і за 0,5 хв вимкнули. На скільки градусів збільшилася температура води в чайнику, якщо ККД чайника становить 70 %?

13. (4 бали) Три резистори з’єднані так, як показано на рис. 4, і підключені до батареї гальванічних елементів. Напруга на затискачах батареї становить 12 В, опір кожного резистора дорівнює б Ом. Визначте потужність, яку споживає кожний резистор.

Рис. 4

14. (4 бали) Нікелювання металевої пластини здійснювалося за сили струму 0,89 А й тривало 1 год 36 хв. Визначте товщину шару нікелю, що вкрив пластину, якщо площа поверхні пластини становить 96 см².

Тренувальні тестові завдання з комп’ютерною перевіркою.

Від лейденських банок до суперконденсаторів

На XVIII-XIX ст. припадає низка винаходів, які в модернізованому вигляді дійшли до нашого часу. Так, вивчаючи вплив електричного поля на різні об’єкти, англійський учений Майкл Фарадей створив клітку у вигляді куба з ребром 4 м, покрив її стінки матеріалом, який є добрим провідником, та ізолював клітку від землі. На думку вченого, ця споруда повинна була надійно захищати дослідника від впливу електричного поля. Для перевірки ефективності пристрою вчений узяв надчутливий електроскоп і зайшов з ним до клітки. Ззовні асистенти створювали потужні електричні розряди, але електроскоп не зареєстрував наявності електричного заряду в клітці. Пристрій одержав назву клітка Фарадея, і зараз її аналог використовують для захисту від дії електромагнітних полів.

Кліткою Фарадея «навпаки» користується більшість із нас, розігріваючи їжу в мікрохвильовій печі. Металевий корпус печі та сітка, нанесена на скло дверцят, «не випускають» електромагнітні хвилі назовні.

Електричний заряд і пов’язана з ним енергія мають один дуже вагомий недолік — їх важко накопичувати. Ми всі знаємо «ємності для електрики» — батареї та акумулятори. Ще один пристрій для накопичення електричного заряду — лейденська банка (рис. 1), яка була створена в середині XVIII ст. у місті Лейден (Голландія).

Пристрій являє собою скляну банку, обклеєну зсередини й ззовні металевою фольгою. З’єднання із внутрішньою оболонкою здійснюється за допомогою металевого стрижня, закріпленого всередені банки. Щоб зарядити лейденську банку, слід торкнутися стрижня зарядженим тілом (при цьому банку необхідно тримати в руці — так зовнішня оболонка банки з’єднується із землею). Якщо здійснити цю операцію кілька разів, можна накопичити значний заряд (рис. 2).

Рис. 1

Рис. 2

Принцип дії лейденської банки покладено в основу конструкції, яка за ім’ям винахідника одержала назву генератор Ван де Граафа (рис. 3). Цей пристрій працює так. Усередину ізольованої кулі (1), виготовленої з провідника, введено стрічку (2) транспортера, яка перебуває в безперервному русі. Рухаючись, стрічка заряджається і передає заряд на кулю. Генератор Ван де Граафа є «серцем» деяких сучасних прискорювачів, які використовують для вивчення мікросвіту (рис. 4).

Рис. 3

А чи може лейденська банка стати в пригоді в повсякденному житті? Виявляється, так!

Відомо, що вага автомобільного акумулятора становить понад десять кілограмів, причому цей важкий пристрій працює на повну потужність усього кілька секунд — коли потрібно завести двигун. Інші потреби електричної системи автомобіля задовольняє генератор, а для живлення ламп на паркінгу досить і маленької батарейки. Навіщо ж возити зайві кілограми? Таке запитання поставили собі й інженери. На сьогодні вони вже винайшли спосіб суттєво зменшити розміри акумулятора, застосувавши сучасний аналог лейденської банки — суперконденсатор (рис. 5), енергія якого використовується тільки під час запускання двигуна. Розміри й вага суперконденсатора набагато меньші від автомобільного акумулятора. Погодьтеся, різниця вражає!

Рис. 4

Рис. 5

Орієнтовні теми проектів

1. Електрика в житті людини.
2. Сучасні побутові та промислові електричні пристрої.
3. Застосування електролізу в практичній діяльності людини.
4. Застосування струму в газах у практичній діяльності людини.
5. Вплив електричного струму на організм людини.

Теми рефератів і повідомлень

1. З історії вивчення електричних явищ.
2. Статична електрика в нашому житті та в живій природі.
3. Електросмог навколо нас.
4. Георг Сімон Ом: історія життя.
5. Сучасні джерела живлення для електронних пристроїв.
6. Джерела електричного струму для космічних досліджень.
7. Застосування електрики в медицині.
8. Дія електричного струму на клітини рослин, живих істот.
9. Історія електричної лампи.
10. Азбука Морзе й електричний телеграф.
11. Основні правила монтажу освітлювальної та силової мереж.
12. Надпровідність: історія відкриття та перспективи застосування.
13. Історія електролізу.
14. Внесок українських учених у розвиток електрозварювання.
15. Як працює сенсорний екран.
16. Електричний струм у напівпровідниках.
17. Як було винайдено блискавковідвід.

Теми експериментальних досліджень

1. Створення електроскопа та дослідження електростатичних явищ.
2. Цікаві досліди з електростатики.
3. Візуалізація силових ліній електричного поля за допомогою солом’яних «стрілок», манної крупи, насіння фенхелю.
4. Створення різноманітних джерел живлення.
5. Вплив електричного поля на якість насіння та врожайність.
6. Дослідження електропровідності різних рідин.
7. Дослідження електропостачання квартири.

Перед початком роботи над проектом, рефератом, проведенням експериментального дослідження уважно ознайомтеся з порадами в інтернет-підтримці підручника.

ГДЗ до підручника можна знайти тут.

Зміст