Фізика. Повторне видання. 8 клас. Сиротюк

Задачі та вправи № 134-183. Електричні явища. Електричний струм

Рівень А

134. Як можна показати, що на обох тілах під час їх тертя виникають електричні заряди?

135. Як пояснити виникнення на одному з натертих тіл позитивного заряду, а на іншому - негативного?

136. На шовковій нитці підвішено незаряджену гільзу з алюмінієвої фольги. Якщо до неї наблизити наелектризовану скляну паличку, то гільза притягнеться до неї (мал. 127, а). Чому гільза одразу після дотикання до палички відштовхується від неї (мал. 127, б)?

137. Як пояснити, що між пасами та шківами машин і трансмісій періодично виникають іскри?

138. Якщо гладити рукою сухе, чисто вимите волосся чи розчісувати його гребінцем, то воно піднімається за рукою або гребінцем. Як пояснити це явище?

139. Чому можна наелектризувати скляну паличку, тримаючи її в руках, і не можна наелектризувати металеву? Що потрібно було б зробити, щоб наелектризувати металеву паличку?

140. Синтетичні тканини, якими оббивають сидіння автомобілів, швидко забруднюються внаслідок їх електризації. Чому? Як запобігти цьому?

141. Якщо ебонітову паличку натерти гумою, то вона наелектризується позитивно, а якщо натерти хутром - то негативно. У чому - хутрі чи гумі - атоми слабше утримують електрони, що входять до їх складу?

142. Чи можна ебонітову паличку натиранням електризувати так, щоб одна половина її була заряджена позитивно, а друга - негативно? (Див. умову попередньої задачі).

143. Чому метали внаслідок натирання їх вовною або шовком електризуються тільки позитивно?

Мал. 127

144. На нитках однакової довжини підвісили дві кульки. Одна з них відштовхується від позитивно зарядженої палички, а друга - притягується. До негативно зарядженої палички обидві кульки притягуються. Що можна сказати про електричний стан цих кульок?

145. Відомо, що однойменно заряджені тіла відштовхуються. У якому шкільному приладі застосовується властивість заряджених тіл відштовхуватися? Як він Діє?

146. Листочки електроскопа починають розходитися ще до спроби доторкнутися до нього зарядженою паличкою. Яка причина цього явища? Чому листочки опускаються, тільки-но ми віддалимо паличку?

147. Чому кульку і стержень електроскопа виготовляють з металу? Як пояснити, що заряджений електроскоп розряджається, як тільки до його кульки доторкнутися пальцем?

Мал. 128

148. Чому в приміщенні, де багато людей, заряджений електроскоп швидко втрачає заряд?

149. Чому тіла погано електризуються, якщо в кімнаті висока вологість?

150. З перелічених речовин назвіть провідники та ізолятори: срібло, ебоніт, порцеляна, розчин кухонної солі, мідь, шовк, тіло людини, алюміній, гас.

151. Чому корпуси штепсельних розеток, вилок, патронів, вимикачів тощо роблять з пластмаси чи фарфору?

152. Чому під час роботи електромонтери надівають гумові чоботи та рукавиці (мал. 128)?

153. Яким способом можна виявити електричне поле і його дію?

154. Два заряди 2,3 • 10-6 Кл і 3,5 • 10-5 Кл розміщені у вакуумі на відстані 1,7 см. Визначте силу взаємодії між ними.

Рівень Б

155. Як можна встановити, яка з двох однакових бузинових кульок, підвішених на тонких шовкових нитках, наелектризована, а яка - ні?

156. Як заряджена гільза 1 (мал. 129, а), якщо гільза 2 заряджена позитивно? Як заряджена гільза 2 (мал. 129, б), якщо гільза 1 заряджена негативно?

Мал. 129

157. Під час перевезення в цистернах бензин і гас електризуються, що може призвести до їх загоряння. Яких заходів вживають, щоб нейтралізувати заряди, що виникають унаслідок електризації бензину, гасу?

158. Якщо піднести до незарядженої гільзи на нитці наелектризовану ебонітову паличку, то вона швидко притягнеться до палички, відразу відскочить і утримуватиметься на певній відстані. А коли піднести наелектризовану скляну паличку, то гільза знову притягнеться. Який висновок можна зробити із цього досліду?

159. Чому спочатку помітили електризацію тіл з бурштину, скла, а не міді або олова?

160. Є дві однакові металеві кулі, в одній з них не вистачає електронів, а в іншій - 4000 зайвих. Кулі з’єднали. Як були заряджені кулі до з’єднання і як - після їх з’єднання?

161. Коли у простір, що оточує наелектризоване тіло, вносять інше заряджене тіло, то на нього діє електрична сила, а в просторі, що оточує ненаелектризоване тіло, цього не спостерігається. Чому ж тоді до зарядженого тіла притягуються дрібні клаптики паперу?

162. Як можна перенести заряд з наелектризованого тіла на ненаелектризоване за допомогою третього ненаелектризованого тіла?

163. Як пояснити, що електризацію тертям помітили на речовинах, які належать до непровідників електрики?

164. Чому під час дослідів з електроскопом до його кульки не тільки торкаються наелектризованою паличкою (ебонітовою або скляною), а й проводять нею по кульці?

165. Під час демонстрування дослідів з електрики рекомендують ебонітові та скляні палички завжди брати за один кінець. Чому?

166. Чи можна виготовити електроскоп з пластмасовим, ебонітовим або скляним стержнем? Чому?

167. Як за допомогою електроскопа можна визначити знак заряду наелектризованого тіла?

168. Як пояснити, що іноді електроскоп сам розряджається швидко, а іноді - повільно?

169. Щоб електроскоп добре працював, перед дослідами рекомендують його просушити. Навіщо?

170. Перед дослідами з електрики підставки, ебонітові палички рекомендують протерти ганчіркою, зволоженою гасом. Навіщо?

171. Листочки зарядженого електроскопа ще більше розходяться, коли до нього підносять позитивно заряджену паличку, а коли віддаляють, то займають попереднє положення. Який заряд фіксував електроскоп?

172. Навіщо складальники і ремонтники комп’ютерів під час роботи вдягають на руку заземлений браслет?

173. Чому в грозу не можна запускати паперового змія?

174. До кульки електроскопа, не торкаючись її, підносять наелектризовану ебонітову або скляну паличку. Смужки електроскопа розходяться. Якщо забрати паличку, то смужки знову опускаються. Як пояснити це явище?

175. До кульки наелектризованого електроскопа, не торкаючись її, підносять тіло, що має такий самий заряд. Що буде зі смужками, коли наелектризоване тіло забрати?

176. Чому під час дослідів з наелектризованою ебонітовою чи скляною паличкою і клаптиками паперу останні наче танцюють: то підстрибують до палички, то знову падають?

177. Смужки «султана» притягуються до піднесеної наелектризованої палички. Чи значить це, що вони також наелектризовані?

178. Електроскопу надали заряду, що дорівнює -6,4 • 10-10 Кл. Якій кількості електронів відповідає цей заряд?

179. Чи може існувати частинка, заряд якої дорівнює -4,8 • 10-19 Кл? Якій кількості елементарних зарядів відповідає такий заряд?

180. Якій кількості елементарних зарядів відповідає електричний заряд, що дорівнює 1 Кл?

181. Дві металеві кульки підвішені на штативах окремо одна від одної. Заряд однієї кульки дорівнює 5 нКл, а іншої - (-5 нКл). Кульки з’єднали. Який заряд кульок?

182. Маємо дві однакові металеві кульки, підвішені на шовкових нитках. Заряд однієї дорівнює 10 нКл, другої - 16 нКл. Кульки зіткнули і розвели. Які заряди будуть у кульок після зіткнення? 1 нКл = 10-9 Кл.

183. Який заряд матиме кожна з трьох однакових металевих кульок після того, як їх зіткнули і розвели, якщо початкові заряди кульок дорівнювали відповідно 6 нКл, -4 нКл і 7 нКл?

ІСТОРИЧНА ДОВІДКА

Шарль Кулон

Шарль Огюстен Кулон народився 14 червня 1736 р. в Ангулемі (Франція). Навчався у Парижі в одній з найкращих шкіл - «Коледжі чотирьох націй» (Коледж Мазаріні). Мав неабиякий інтерес до математики, мріяв стати вченим.

У лютому 1757 р. Кулон на засіданні Королівського наукового товариства оприлюднив свою першу наукову працю «Геометричний нарис середньопропорційних кривих». Оскільки робота отримала схвалення членів товариства, то незабаром його обрали ад’юнктом з класу математики. У лютому 1760 р. Шарль Кулон вступив до Мезьєрської школи військових інженерів, по закінченні якої отримав призначення у порт Брест на західному узбережжі Франції.

Згодом Кулон потрапив на острів Мартиніка, де опікувався будівництвом мостів, доріг, укріплень. Завдяки успішному будівництву форту на Монт-Гарньє, в березні 1770 р. він отримав чин капітана. На той час Кулон займався винайденням технології виготовлення магнітних стрілок для точних вимірювань магнітного поля Землі, а в 1784 р. закінчив написання праці «Теоретичні та експериментальні дослідження сили кручення і пружності металевих дротів».

У вересні 1781 р. Кулона перевели до Парижа, де невдовзі обрали в академію з класу механіки. Працюючи над вивченням явища тертя, він дослідив залежність тертя ковзання від відносної швидкості руху стичних тіл з використанням великих навантажень. А працею Кулона «Теорія простих машин» інженери користувалися упродовж цілого століття.

Під час випробування розроблених ним та виготовлених власноруч крутильних терезів, Кулон заглибився у проблеми магнетизму та електрики. Завдяки цьому він відкрив основний закон електростатики - закон взаємодії точкових зарядів.

В останні роки життя Шарль Кулон займався організацією системи освіти у Франції. Але, у результаті частих поїздок по країні, улітку 1806 р. учений захворів на лихоманку і 23 серпня 1806 р. помер.