Фізика (поглиблений рівень). 9 клас. Засєкіна
Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.
Як користуватися підручником
Юні друзі!
Вивчаючи фізику в 7 й 8 класі, ви переконалися, що ця наука відкриває для вас багато таємниць природи, допомагає пояснити явища, які трапляються вам на кожному кроці. У 9 класі, вивчаючи електромагнітні й світлові явища, а також процеси, що відбуваються в атомах й атомних ядрах, ви зробите ще більше відкриттів! Окрім цього, ви ще раз, але вже більш ґрунтовно, дослідите механічні явища, а також дізнаєтеся про еволюцію фізичної картини світу і вплив фізики на розвиток суспільства та науково-технічний прогрес.
Полегшить вам цей шлях пізнання книга, яку ви тримаєте в руках і з якою працюватимете впродовж навчального року. У цьому підручнику — п’ять розділів. Перед кожним з них коротко викладено суть матеріалу, що міститься в даному розділі. Розділи поділено на параграфи, що починаються з коротких рубрик «Ви дізнаєтесь» і «Пригадайте». Ці рубрики повідомлять вам про основні питання, які розглядатимуться в параграфі, а також підкажуть, що потрібно пригадати з раніше вивченого. В основному тексті параграфа формули, визначення й поняття для зручності виділено шрифтом і кольором. Важливу й цікаву інформацію розміщено на кольоровому фоні.
Важливо, щоб результатом навчання стали не лише глибокі й міцні знання з фізики, ай сформовані вміння використовувати їх для розв’язання різноманітних навчальних і життєвих задач. Із цією метою в підручнику після кожного параграфа є рубрика «Формуємо компетентність», у якій пропонуються завдання різного типу: для перевірки знань, формування експериментальних умінь, виявлення творчості й креативності.
Оскільки розв’язування фізичних задач є одним з найважливіших умінь, що формуються у процесі опанування фізики, то в підручнику вміщено приклади розв’язування задач і вправи із задачами різної складності. Задачі й завдання підвищеного рівня складності позначено зірочкою (*).
Виконуючи завдання з рубрики «Перевірте себе», ви зможете самостійно або під керівництвом учителя оцінити свої знання й уміння застосовувати їх.
У кінці підручника вміщено відповіді до вправ і предметний покажчик.
Бажаємо успіхів у навчанні, нехай ця книжка стане вашим добрим помічником!
Автори
Розділ 1. Магнітні явища
Магнітні явища та їх практичне застосування є тим, про що можна сказати «гідне подиву». Передача електричних сигналів на відстань (по провідниках і в просторі), магнітотерапія, індукційні печі, левітація... Ці та багато інших технологічних досягнень слугують людині завдяки дослідженню магнітних явищ. Вивчаючи взаємодію магнітів, дію магнітного поля Землі, магнітну взаємодію провідників зі струмом, умови виникнення електричного струму внаслідок зміни магнітного поля ви пройдете шлях дослідників, які присвятили своє життя розгадці таємниць електромагнетизму.
§ 1. Магнітні явища. Дослід Ерстеда
Ви дізнаєтесь
- Про загальні особливості магнітних явищ
- Коли і як виникає магнітне поле
Пригадайте
- Що вам відомо про магнітні явища
- У чому полягає магнітна дія електричного струму
Магнітні явища. Кожен з вас у дитинстві, мабуть, грався магнітом, спостерігаючи притягання до нього предметів із заліза. Це одне з магнітних явищ, які були відомі людству ще в часи стародавнього світу. Уперше речовини, що притягували до себе залізні предмети, були знайдені, ймовірно, у стародавньому місті Магнесія на півострові Мала Азія, оскільки слово «магніт» у перекладі з грецької означає «камінь з Магнесії».
Сучасна назва цієї речовини — магнітний залізняк (магнетит) (мал. 1).
За допомогою інтернет-ресурсів ви можете дослідити, де в Україні та світі є найбільші поклади магнітного залізняку; який його хімічний склад; які ще залізні руди існують.
Мал. 1. Магнітний залізняк
Пригадаймо, що нам відомо про магнітні явища з уроків природознавства, фізики та життєвого досвіду. По-перше, магніти здатні притягувати до себе невеликі предмети із заліза (мал. 2, а), або навпаки — притягуватись до масивних залізних предметів (мал. 2, б).
По-друге, два магніти можуть притягуватись або відштовхуватись один від одного (мал. 3).
По-третє, наша планета Земля — це також величезний магніт (мал. 4).
Мал. 2. Взаємодія магнітів і залізних тіл
Мал. 3. Взаємодія магнітів: а — відштовхування; б — притягання
Природа магнітної взаємодії. Тривалий час магнітні й електричні взаємодії вважали явищами, що не пов’язані між собою. І лише в 1820 р. данський учений Ганс Крістіан Ерстед виявив дію електричного струму на магнітну стрілку, що змусило вчених замислитися про взаємозв’язок між електричними й магнітними явищами. Ганс Ерстед демонстрував своїм студентам теплову дію електричного струму. Біля провідника, який нагрівався електричним струмом, випадково опинився компас. Один зі студентів помітив, що в момент замикання кола стрілка компаса змінювала орієнтацію в просторі, а в разі розмикання кола — поверталася в початкове положення. Зацікавлений студент попросив Ерстеда пояснити це явище. Однак професор не зміг цього зробити, бо ніколи раніше нічого подібного не спостерігав. До честі Ерстеда, він не відмахнувся від допитливого юнака, а повторив дослід і... зробив відкриття.
Розглянемо детальніше цей дослід. Складемо електричне коло із джерела струму, досліджуваного провідника, реостата й вимикача. Розташуємо досліджуваний провідник над магнітною стрілкою так, як показано на малюнку 5, а. Коли коло розімкнене, стрілка залишається паралельною провіднику.
Мал. 4. Земля — величезний магніт
Ганс Крістіан Ерстед (1777-1851)
Данський фізик і хімік
Мал. 5. Дослід Ерстеда
У разі замикання кола магнітна стрілка відхиляється від свого початкового положення (мал. 5, б). При розмиканні кола магнітна стрілка повертається в початкове положення. Це означає, що провідник зі струмом і магнітна стрілка (магніт) взаємодіють одне з одним. До того ж, як вам відомо, взаємодія між тілами може відбуватись або завдяки контакту між ними, або за допомогою поля. У 8 класі ми вивчали електричне поле, яке існує навколо електрично заряджених частинок. Але, як видно з досліду, пояснити взаємодію магнітної стрілки й провідника зі струмом існуванням електричного поля не можна, тому що електричне поле навколо провідника існує і в замкнутому, і в розімкнутому колі, а відхилення магнітної стрілки спостерігається лише в разі проходження через провідник електричного струму. Отже, навколо провідника зі струмом, окрім електричного поля, існує ще й магнітне.
ФОРМУЄМО КОМПЕТЕНТНІСТЬ
Я поміркую й зможу пояснити
- 1. Які явища є магнітними? Що вам відомо про магнітну взаємодію?
- 2. У чому полягає суть та історичне значення досліду Ерстеда?
Я вмію досліджувати й експериментувати
- 1. Якщо поліетиленовий файл потерти декілька разів об аркуш паперу, то при віддалені на невелику відстань (близько 10 см) вони притягуватимуться одне до одного. Електричне чи магнітне явище відбувається при цьому? Поясніть його.
- 2. У який спосіб можна дізнатися, чи є електричний струм у провіднику, не користуючись при цьому гальванометром або амперметром?
Цей контент створено завдяки Міністерству освіти і науки України