Реферат: Ответы на билеты за 10 класс для школ с физико математическим уклоном

Билет №1

В основе МКТ строениялежат три утверждения: вещество состоит из частиц; эти частицы беспорядочнодвижутся; частицы взаимодействуют друг с другом.

Основныеположения

1.Вещество состоит из атомов (молекул). Размеры атомов (молекул)очень малы. Число атомов содержащихся в одном моле – число Авагадро NА=6,022·

1023. Моль – количество вещества, в которомсодержится столько же атомов и молекул, сколько атомов содержится в углеродемассой <st1:metricconverter ProductID=«0,012 кг» w:st=«on»>0,012 кг</st1:metricconverter>.

<img src="/cache/referats/4775/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1026">Оценка размеров молекул: это можно сделатьпри наблюдении за расплывание капелькимасла (оливкового) по поверхности воды. Масло никогда не займет всюповерхность, если сосуд велик. Можно предположить, что при растекании масла помаксимальной площади оно образует слой толщиной всего лишь в одну молекулу.Толщину этого слоя нетрудно определить и тем самым оценить размеры молекулыоливкового масла. Массу можно узнать по формуле: m=m0N.Кол-во ве-ва

2.Атомы (молекулы) вещества находятся в непрерывном хаотическом тепловом движении.Наиболее яркое доказательство – броуновское движение (Р. Броун, <st1:metricconverter ProductID=«1827 г» w:st=«on»>1827 г</st1:metricconverter>.) мелких частиц,

взвешенных в жидкости, происходящее из-за непрерывных беспорядочных соударенийэтих частиц с молекулами жидкости. Другой простой экспериментальный факт,доказывающий тепловое движение атомов вещества, это диффузия.

3.Между атомами (молекулами) вещества действуют силыпритяжения и отталкивания, зависящие от расстояния между частицами. На далекихрасстояниях (превышающих несколько

радиусов молекулы) взаимодействие слабо и носит характерпритяжения. С уменьшением расстояния это притяжение сначала нескольковозрастает, а затем стремится к нулю. В момент соприкосновения электронныхоболочек молекул возникают быстро растущие с уменьшением расстояния силыэлектростатического отталкивания.

4. строение газов, жидкостей и твердых тел.

Газ: Расстояниемежду отдельными молекулами (атомами)в газах очень велико по сравнению с размерами самих молекул. Поэтому силы притяжения междумолекулами в газе пренебрежимо малы. Следовательно, газы могут неограниченно расширяться, занимая любойпредоставленный им объем, а значит и легко сжимается.

Жидкость:Молекулы в жидкости расположены достаточно близко друг к другу, так что припопытке сжатия жидкости возникают большие силы отталкивания. Отсюда малаясжимаемость жидкостей. Молекулы ведут оседлую жизнь, всреднем она равна 10-11с.Жидкости текучи, т.е. не сохраняют свою форму.

Твердые тела: Втвердом теле атомы или молекулы могут лишь колебаться вокруг определенных положений равновесия. Поэтомутвердые тела сохраняют и форму, и объем. У кристаллических твердых тел центрыатомов (молекул) образуют пространственную решетку, в узлах которой находятся атомы вещества.Аморфные твердые тела не обладают жесткой структурой и скорее напоминают застывшиежидкости.

Билет №2

Модельидеального газа

У разреженного газа расстояние между молекулами во много разпревышает их размеры. В этом случае взаимодействие между молекуламипренебрежимо мало и кинетическая энергия молекул много больше потенциальнойэнергии взаимодействия. Молекулы газа можно рассматривать как очень маленькиетвердые шарики. Вместо реального газа, между молекулами которого действуютсложные силы взаимодействия. Идеальныйгаз – это газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало.Принимается, что при соударениях между собой и со стенками сосуда молекулытакого газа ведут себя как абсолютно упругие шарики конечных, но весьма малых размеров. Этисоударения происходят по законам, справедливым для абсолютно упругого удара.Существующие в действительности газы при не слишком низких температурах идостаточно малых давлениях – разреженныегазы – по своим свойствам близки к идеальному газу.

<img src="/cache/referats/4775/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1027"> Среднийквадрат скорости молекул. От этой величины зависит средняя кинетическаяэнергия молекул. Средняя кинетическаяэнергия молекул имеет очень большое значение во всей молекулярно-кинетической теории. Среднее значениеквадрата скорости определяется следующей формулой:

Ур-е МКТ газа:

F — вектор силы, S-площадь, n-концентрация молекул,

v-вектор среднего квадратаскорости, m0–масса одной молекулы

Билет № 3

<img src="/cache/referats/4775/image008.gif" v:shapes="_x0000_s1035"><img src="/cache/referats/4775/image010.gif" v:shapes="_x0000_s1034"><img src="/cache/referats/4775/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1036">
Между тремя основными параметрами состояния тела существует связь, называемая –уравнением состояния идеального газа. Концентрациягаза (1) NA-постоянная Авогадро, m — масса газа, M — молекулярная масса.

Если подставить (1)в произведение постояннойБольцмана на постоянную Авогадро – универсальная газовая постоянная R=8,31Дж/моль К

Оно записывается в форме зависимости p,V, T .<img src="/cache/referats/4775/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1025"> — уравнениесостояния идеального газа

R — универсальнаягазовая постоянная

Изопроцессы –Термодинамические процессы, протекающие в системе с неизменной массой припостоянном значении одного из параметров системы.

Изотермическийпроцесс – Процесс изменения состояния термодинамической системы припостоянной температуре. Дляподдержания температуры газа постоянно необходимо, чтобы он мог обмениваться теплотой с большой системой – термостатом.

<img src="/cache/referats/4775/image016.jpg" v:shapes="_x0000_s1029">Для газаданной массы произведение давления газа на его объем постоянно, еслитемпература газа не меняется. PV=constпри T=const – закон Бойля-Мариотта. В термодинамической диаграмме p-V – кривая линия (Изотерма).

Изобарный процесс- Процесс изменения состояния

термодинамической системы при постоянном давлении.

<img src="/cache/referats/4775/image018.jpg" v:shapes="_x0000_s1031">Для газа данной массы отношение объема ктемпературе

<img src="/cache/referats/4775/image020.gif" v:shapes="_x0000_s1030"> постоянно, если давление газа не меняется. при p=const, V=const·T –законГей-Люссака. Изображается на графике прямой (Изобара). Различным

давлениям соответствует разные изобары.

С ростом давления объем газа при постоянной температуре

согласно закону Бойля-Мариотта уменьшается. В области низких

температур все изобары идеального газа сходятся в точке Т=0.

Но это не означает, что объем реального газа действительнообращается в нуль. Все газы при сильном охлаждении превращаются в жидкости, а кжидкостям уравнение состояния идеального газа неприменимо. Изобарным можносчитать расширение газа при нагревании его в цилиндре с подвижным поршнем.Постоянство давления в цилиндре обеспечивается атмосферным давлением на внешнююповерхность поршня.

<img src="/cache/referats/4775/image022.gif" v:shapes="_x0000_s1032">Изохронный процесс – процесс изменениясостояния термодинамической системы припостоянном объеме . при V=const p=const·T – закон Шарля

<img src="/cache/referats/4775/image024.jpg" v:shapes="_x0000_s1033">В соответствии с уравнением p=const·Tвсеизохоры начинаются в точке Т=0. Значит, давление идеального газа при абсолютномнуле равно нулю. Увеличение давления газа в любой емкости или в электрическойлампочке при нагревании является изохорным процессом. Изохорный процессиспользуется в газовых термометрах постоянного объема. Изображается на графикепрямой (Изохора).

Билет № 4

Пусть жидкость занимает часть объема замкнутого сосуда. Прилюбой температуре существует некоторое количество достаточно энергичных молекулвнутри жидкости, которые способны разорвать связи с соседними молекулами ивылететь из жидкости. Чем больше температура и при наличии ветра тем быстреепроисходит испарение. В то же время впаре, занимающем остальной объем внутри сосуда, всегда найдутся молекулы,которые влетают обратно в жидкость и не могут вылететь обратно. Таким образом,в этом сосуде все время происходят два конкурирующих процесса – испарение иобратная конденсация. Когда числомолекул, покидающих жидкость, становится равным числу молекул, возвращающихсяобратно, то наступает динамическое равновесие между жидкой и газообразнойфазой, говорят, что пар достиг насыщения.

Пар называется ненасыщенным, если его давлениеменьше давления насыщенного при данной температуре.

Давление насыщенного пара существенно зависит оттемпературы: чем она выше, тем

больше молекул имеют достаточную энергию, чтобы покинутьжидкость, следовательно, должна возрасти и плотность насыщенного пара.

<img src="/cache/referats/4775/image026.jpg" v:shapes="_x0000_s1038">р0 =nkT. Давление пара р0 ,при котором жидкость находится в равновесии со своим паром, называетсядавлением насыщенного пара. Давлениенасыщеного пара растет не только вследствие повышения температуры жидкости, нои вследствие увеличения концентрации молекул пара.

AB-от увеличение температуры давление возрастает

ВС-при испарении всейжидкости давление при постоянном объеме

возрастает прямопропорционально абсолютной температуре

Кипение. По мереувеличения температуры жидкости интенсивность испарения увеличивается, жидкостьначинает кипеть. При кипении по всемуобъему жидкости образуются быстро растущие пузырьки пара, которые всплывают наповерхность. Температура кипения жидкости остается постоянной. Этопроисходит потому, что вся подводимая к жидкости энергия расходуется напревращение ее в пар.

В жидкости всегда присутствуют растворенные газы, которыевыделяются на дне и стенках сосуда, а также на взвешенных в жидкости пылинках.Пары жидкости, которые находятся внутри пузырьков, являются насыщенными. Сувеличением температуры давление насыщенных паров возрастает и пузырькиувеличиваются в размерах. Под действием выталкивающей силы они всплывают вверх.Если верхние слои жидкости имеют более низкую температуру, то в этих слояхпроисходит конденсация пара в пузырьках. Давление стремительно падает, ипузырьки захлопываются. Захлопывание происходит настолько быстро, что стенкипузырька, сталкиваясь, производят нечто вроде взрыва. Множество такихмикровзрывов создает характерный шум.Когда жидкость достаточно прогреется, пузырьки перестанут захлопываться ивсплывут на поверхность. Жидкость закипит. Перед закипанием чайник почтиперестает шуметь.

Зависимость давления насыщенного пара от температурыобъясняет, почему температура кипения жидкости зависит от давления на ееповерхность. Пузырек пара может расти, когда давления насыщенного пара внутриего немного превосходит давление в жидкости, которое складывается из давлениявоздуха на поверхность жидкости (внешнее давление) и гидростатического давлениястолба жидкости. Кипение начинается притемпературе, при которой давление насыщенного пара в пузырьках сравнивается сдавлением в жидкости. Чем больше внешнее давление, тем выше температура кипения,и наоборот, уменьшая внешнее давление- понижается температура кипения.

У каждой жидкости своя температура кипения, которая зависитот давления насыщенного пара. Чем вышедавление насыщенного пара, тем ниже температура кипения соответствующейжидкости, т.к… при меньшихтемпературах давление насыщенного пара становится равным атмосферному.

Критическаятемпература- это температура, при которой исчезают различия в физическихсвойствах между жидкостью и ее насыщенным паром. Представление окритической температуре ввел Д. И. Менделеев. При критической температуреплотность и давление насыщенного пара становятся максимальными, а плотностьжидкости, находящейся в равновесии с паром, — минимальной. Особое значениекритической температуры состоит в том, что при температуре выше критической нипри каких давлениях газ нельзя обратить в жидкость. Газ, имеющий температуруниже критической, представляет собой ненасыщенный пар.

Влажностьвоздуха

Содержание водяногопара в воздухе, т.е. его влажность, можно характеризовать несколькимивеличинами.

Парциальное давлениеводяного пара. Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газови водяного пара. Каждый из газов вносит свой вклад в суммарное давление,производимое воздухом на находящиеся в нем тела. Давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газыотсутствовали, называют парциальным давлением водяного пара. Парциальноедавление водяного пара принимают за один из показателей влажности воздуха. Еговыражают в единицах давления – паскалях или в миллиметрах ртутного столба.

Относительнаявлажность. По парциальному давлению водяного пара еще нельзя судить о том,насколько водяной пар в данных условиях близок к насыщению. Относительная влажность – величина,показывающая, насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению.

<img src="/cache/referats/4775/image028.gif" v:shapes="_x0000_s1040"><img src="/cache/referats/4775/image030.gif" v:shapes="_x0000_s1039"> называютотношение парциального давления p водяного пара,содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению p0насыщенного пара при той же температуре, выраженной в процентах:

Психрометр – прибор,с помощью которого измеряют влажность воздуха. Он состоит из двух термометров.

Билет№5

Кристаллы – это твердые тела, атомы или молекулы которых занимаютопределенные, упорядоченные положения в пространстве. Кристаллы по — разному проводят теплоту и ток вразличных направлениях. От направления зависят и оптические свойствакристаллов. Анизотропия – зависимостьфизических свойств от направления внутри кристалла. Различаются четыре типакристаллической решетки: 1). Ионныекристаллы – большинство неорганических соединений, например соли, окисиметаллов; 2). Атомные кристаллы –кристаллические решетки полупроводников, многие органические твердые тела; 3). Молекулярные кристаллы – бром, метан,нафталин, парафин, многие твердые органические соединения; 4). Металлические кристаллы – металлы. Твердое тело, состоящее из большого числамаленьких кристаллов, называют поликристаллическими.Одиночные кристаллы называют монокристаллами. Аморфные тела неимеют определенной формы в своей структуре строения атома или молекулы, неимеют кристаллической решетки, обладают свойством изотропии. Изотропия – это свойство одинаковопередавать тепло, электрический ток по всем направлениям одинаково.Определенной температуры плавления у аморфных тел нет.

Деформацией – наз. изменение формы или объема тела.

Растяните резиновый шнур за концы. Очевидно, участкишнура сместятся друг относительно друга; шнур окажется деформированным — станетдлиннее и тоньше. Деформация возникает всегда, когда различные части тела поддействием сил перемещаются неодинаково.

Шнурпосле прекращения действия на него сил возвращается в исходное состояние. Деформации, которые полностью исчезают послепрекращения действия внешних сил, называются упругими. Кроме резиновогошнура, упругие деформации испытывают пружина, стальные шарики при столкновениии т. д.

Теперьсожмите кусочек пластилина. В ваших руках он легко примет любую форму.Первоначальная форма пластилина не восстановится сама собой. Деформации, которые не исчезают послепрекращения действия внешних сил, называются пластическими.

<img src="/cache/referats/4775/image032.gif" v:shapes="_x0000_s1041"> Деформациярастяжения (сжатия).Если к однородному стержню, закрепленному одним концом,приложить силу Fвдоль оси стержня внаправлении от этого конца, то стержень подвергнется деформации растяжения.Деформацию растяжения характеризуют абсолютнымудлинением ∆l=l-l0 и относительным удлинением

гдеl0—начальная длина, а l— конечная длина стержня.

Деформациюрастяжения испытывают тросы, канаты, цепи в подъемных устройствах, стяжки между вагонами и т.д.

Еслина стержень подействовать силой F,направленной к закрепленному концу, то стержень подвергнется деформациисжатия. В этом случае относительная деформация отрицательна: ε<0.

Деформациюсжатия испытывают столбы, колонны и др.

При растяжении или сжатии изменяется площадьпоперечного сечения тела.

Деформациясдвига.

Деформацию, при которойпроисходит смещение слоев тела друг относительно друга, называют деформациейсдвига.

Если силу Fувеличить в 2 раза, то и угол увеличитсяв 2 раза. Опыты показывают, что при упругих деформациях угол сдвига прямо пропорционален модулю Fприложенной силы.

Деформациям сдвига подвержены все балки в местахопор, заклепки и болты, скрепляющиедетали, и т.д

Изгиб и кручение.Более сложными видамидеформаций являются изгиб и кручение. Деформацию изгиба испытывает, например,нагруженная балка. Кручение происходит при завертывании болтов, вращениивалов машин, сверл и т. д. Эти деформации сводятся к неоднородному растяжениюили сжатию и неоднородному сдвигу.

Билет 6.

Внутренняя энергия- это энергия движения и взаимодействиячастиц, из которых состоит тело.Внутренняя энергия зависит от температуры тела, его агрегатного состояния,от химических, атомных и ядерныхреакций. Она не зависит ни от механического движения тела, ни от положенияэтого тела относительно других тел. Внутреннюю энергию можно изменить путемсовершения работы и теплопередачи. Если над телом совершается работа, товнутренняя энергия тела увеличивается, если же это тело совершает работу, тоего внутренняя энергия уменьшается. Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.

Первый законтермодинамики.

Закон сохранения ипревращения энергии, распространенный на тепловые явления, носит названиепервого закона термодинамики.

Изменение внутренней энергии системы при переходе ееиз одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количестватеплоты, переданного системе:

∆

U=А+Q

Еслисистема изолирована, то над ней не совершается работа (A==0) и она необменивается теплотой с окружающими телами (Q==0). В этом случаесогласно первому закону термодинамики ∆

U=U2— U1или U2=U1. Внутренняя энергия изолированной системы остается неизменной (сохраняется).

Часто вместо работы А внешних тел над системой рассматривают работу A'системы над внешними телами. Учитывая, что A'= -A первый закон термодинамики в форме можно записать так:Q=∆

U+A’

Количествотеплоты, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершениесистемной работы над внешними телами.

Изохорныйпроцесс.При изо хор-ном процессе объем газа не меняется и поэтому работа газа равнанулю. Изменение внутренней энергии согласно уравнению Q=∆

U+A’ равно количеству переданной теплоты:

∆

U=Q. Если газнагревается, то Q>0 и ∆U>0, его внутренняяэнергия увеличивается. При охлаждении газа Q<0 и ∆U=U2— U1<0, изменениевнутренней энергии отрицательно и внутренняя энергия газа уменьшается.

Изотермическийпроцесс.При изотермическом процессе (T==const)внутренняя энергия идеального газа не меняется. Все переданное газуколичество теплоты идет на совершение работы: Q==A'. Если газ получает теплоту (Q>0),то он совершает положительную работу (А'>0). Если, напротив, газ отдаеттеплоту окружающей среде (термостату), то Q<0 и А'<0. Работаже внешних сил над газом в последнем случае положительна.

Изобарныйпроцесс.При изобарном процессе передаваемое газу количество теплоты идет на изменениеего внутренней энергии и на совершение им работы при постоянном давлении.

Адиабатныйпроцесс.

Процесс втеплоизолированной системе называют адиабатным. При адиабатном процессе Q=0 исогласно уравнению ∆

U=А+Qизменениевнутренней энергии происходит только за счет совершения работы: ∆U=А

Нельзя окружить систему оболочкой, абсолютно не допускающейтеплопередачу. Но в ряде случаев можно считать реальные процессы очень близкимик адиабатным. Для этого они должны протекать достаточно быстро, так, чтобы завремя процесса не произошло заметного теплообмена между системой и окружающимителами.

Билет№7

Принципы действия тепловых двигателей.

Длятого чтобы двигатель совершал работу, необходима разность давлений по обестороны поршня двигателя или лопастей турбины. Во всех тепловых двигателях этаразность давлений достигается за счет повышения температуры рабочего тела насотни или тысячи градусов по сравнению стемпературой окружающей среды. Такое повышение температуры происходит присгорании топлива

Рабочимтелом у всех тепловых двигателейявляется газ, который совершает работу при расширении. Обозначим начальнуютемпературу рабочего тела (газа) через t1.

В двигателях внутреннего сгорания и газовых турбинахповышение температуры происходит при сгорании топлива внутри самого двигателя.Температуру Т1 называюттемпературой нагревателя.

Коэффициентполезного действия (КПД) теплового двигателя.Невозможность полного превращения внутреннейэнергии газа в работу тепловых двигателей обусловлена необратимостью процессовв природе. Если бы теплота могла самопроизвольно возвращаться от холодильникак нагревателю, то внутренняя энергия могла бы быть полностью превращена вполезную работу с помощью любого теплового двигателя.

Согласно закону сохранения энергииработа, совершаемая двигателем, равна:

A'=|Ql|-|Q2|

где Q1— количество теплоты,полученное от нагревателя, aQ2—количество теплоты,отданное холодильнику.

<img src="/cache/referats/4775/image034.gif" v:shapes="_x0000_s1042">
Коэффициентом полезного действия теплового двигателяназывают отношение работы А', совершаемой двигателем, к количеству теплоты,полученному от нагревателя:

КПДтеплового двигателя меньше единицы. При Т1—Т2=0двигатель не может работать.

Максимальное значение КПД тепловых двигателей.Законы термодинамикипозволяют вычислить максимально возможный КПД теплового двигателя, работающегос нагревателем, имеющим температуру Т1,и холодильником с температурой Т2.Впервые это сделал французский инженер и ученый Сади Карно .

<img src="/cache/referats/4775/image036.gif" v:shapes="_x0000_s1043">Карно придумал идеальную тепловую машину с идеальнымгазом в качестве рабочего тела. Он получил для КПД этой машины следующеезначение:

Как и следовало ожидать, КПД машины Карно прямо

пропорционален разности абсолютных температурнагревателя и холодильника.

Главное значение этой формулы состоит в том, какдоказал Карно, что любая реальнаятепловая машина, работающая с нагревателем, имеющим температуру Т1,и холодильником с температурой Т2 не может иметь КПД, превышающийКПД идеальной тепловой машины.

При температуре холодильника, равнойабсолютному нулю, η=1

Тепловыедвигатели и охрана природы.Повсеместное применение тепловых двигателей с цельюполучения удобной для использования энергии связано с воздействием на

окружающуюсреду. Согласно законам термодинамики производство электрической и механическойэнергии в принципе не может быть осуществлено без отвода в окружающую средузначительного количества теплоты, что должно привести к постепенному повышениюсредней температуры на Земле. Сейчас мощность двигателей в целом составляетоколо 1010 кВт. Когда эта мощность достигнет 3*1012 кВт,то средняя температура повысится примерно на один градус. Дальнейшее повышениетемпературы может создать угрозу таяния ледников и катастрофического повышенияуровня Мирового океана. Кроме того, наЗемле может возникнуть “паровой эффект”.

Применение паровых турбин на электростанциях требуетбольших площадей под пруды для охлаждения отработанного пара.

Охрана:Необходимо повышатьэффективность сооружений, препятствующих выбросу в атмосферу вредных веществ,добиваться более полного сгорания топлива в автомобильных двигателях. Ужесейчас не допускаются к эксплуатации автомобили с повышенным содержанием СО вотработанных газах. Создают электромобили, способние конкурировать с обычными,и возможность применения горючего без вредных веществ в отработанных газах,например в двигателях, работающих на смеси водорода с кислородом.

Билет№8

Электризациятел и ее применение в технике. Значительная электризация происходит притрении синтетических тканей. Снимая нейлоновую рубашку в сухом воздухе, можнослышать характерное потрескивание. Между заряженными участками трущихсяповерхностей проскакивают маленькие искорки. С подобными явлениями приходитсясчитаться на производстве. Так, нити пряжи на текстильных фабриках электризуютсяза счет трения, притягиваются к веретенам и роликам и рвутся. Электризация телпри тесном контакте используется в электрокопировальных установках типа «Ксерокс»и др.<

Опыт с электризацией пластин доказывает, что приэлектризации трением происходит перераспределение имеющихся зарядов междутелами, нейтральными в первый момент. Небольшая часть электронов переходит содного тела на другое. При этом новые частицы не возникают, а существовавшиеранее не исчезают. При электризации тел выполняется закон сохранения электрического заряда. Этот закон для замкнутой системы. В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остаетсянеизменной. Если заряды частиц обозначить через q1 ,q2и т.д., то

q1 ,+q2+q3+…+qn= const

Справедливость закона сохранения заряда подтверждаютнаблюдения над огромным числом превращений элементарных частиц. Этот законвыражает одно из самых фундаментальных свойств электрического заряда. Причинасохранения заряда до сих пор неизвестна.

ЗаконКулона.Опыты Кулона привели к установлению закона поразительно напоминающего законвсемирного тяготения. Сила взаимодействия двух точечных неподвижныхзаряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда иобратно пропорциональна квадрату расстояние между ними. Эту силуназывают кулоновской.

<img src="/cache/referats/4775/image038.gif" v:shapes="_x0000_s1044">Если обозначить модули зарядов через |q1|и |q2|, арасстояние между ними через r, то закон Кулона можнозаписать в следующей форме:

где k—коэффициент пропорциональности, численно равный силевзаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины. Егозначение зависит от выбора системы единиц.

Билет№9

Электрическое поле.

Электрическоеполе существует реально; его свойства можно исследовать опытным путем.Неизвестно из чего оно состоит.

Дом состоит из кирпичей, плит и других материалов,которые в свою очередь состоят из молекул, молекулы — из атомов, атомы — изэлементарных частиц. Более же простых образований, чем элементарные частицы,мы не знаем. Так же обстоит дело и с электрическим полем, ничего болеепростого, чем поле, мы не знаем. Поэтому о природе электрического поля мы можемсказать лишь следующее:

во-первых, поле материально; оно существуетнезависимо от нас, от наших знаний о нем;

во-вторых,поле обладает определенными свойствами.

Основныесвойства электрического поля.Главное свойствоэлектрического поля — действие его на электрические заряды с некоторой силой.

Электрическое поленеподвижных зарядов называют электростатическим. Оно не меняется со временем.Электростатическое поле создается только электрическими зарядами. Напряженность электрического поля.Электрическое полеобнаруживается по силам, действующим на заряд.

Если поочередно помещать в одну и ту же точку полянебольшие заряженные тела и измерять силы, то обнаружится, что сила,действующая на заряд со стороны поля, прямо

<img src="/cache/referats/4775/image040.gif" v:shapes="_x0000_s1045">пропорциональная этомузаряду. Действительно, пусть поле создается точечным зарядом q1.Согласно законуКулона на заряд q2действует сила, пропорциональная заряду q2.Поэтому отношение силы, действующей на помещаемый вданную точку поля заряд, к этому заряду для каждой точки поля не зависит отзаряда и может рассматриваться как характеристика поля. Эту характеристику называют напряженностью электрическогополя. Подобно силе, напряженность поля—векторнаявеличина; ее обозначают буквой Е.Если помещенный в поле заряд обозначить через qвместо q2 тонапряженность будет равна:

<img src="/cache/referats/4775/image042.gif" v:shapes="_x0000_s1046">Напряженность поля равна отношению силы, с которой поледействует на точечный заряд, к этому заряду.

Отсюда сила, действующая на заряд q со стороны электрического поля, равна:

Напряженность поля в единицах СИ можно выразить, в ньютонахна кулон (Н/Кл).

Принцип суперпозицииполей.

<img src="/cache/referats/4775/image044.gif" v:shapes="_x0000_s1047">Если на тело действуетнесколько сил, то согласно законам механики результирующая сила равна геометрическойсумме сил:

На электрические заряды действуют силы со стороныэлектрического поля. Если при наложении полей от нескольких зарядов эти поляне оказывают никакого влияния друг на друга, то результирующая сила со сторонывсех полей должна быть равна геометрической сумме сил со стороны каждого поля.Опыт показывает, что именно так и происходит на самом деле. Это означает, чтонапряженности полей складываются геометрически.

<img src="/cache/referats/4775/image046.gif" v:shapes="_x0000_s1049"><img src="/cache/referats/4775/image048.gif" v:shapes="_x0000_s1048">В этом состоит принцип суперпозиции полей которыйформулируется так: если в данной точкепространства различные заряженные частицы создают электрические поля,напряженности которых ит. д., то результирующая напряженность поля в этой точке равна:

Билет № 10

<img src="/cache/referats/4775/image050.jpg" v:shapes="_x0000_s1061">Работа при перемещении заряда в однородномэлектростатическом поле.Однородное поле создают, например, большие металлические пластины, имеющие заряды противоположного знака. Это поледействует на заряд с постоянной силой F=qE.

Пустьпластины расположены вертикально левая пластина В заряжена отрицательно,

а правая D—положительно. Вычислим работу, совершаемую полем при

перемещении положительного заряда qиз точки 1, находящейся на расстоянии d1

отпластины В, в точку 2, расположенную на расстоянии d2<d1от той же пластины.

Точки1 и 2 лежат на одной силовой линии. На участке пути ∆

d=d1—d2электрическое

поле совершит положительную работу: A=qE(d1—d2). Эта работа не зависит от формы

траектории.

<img src="/cache/referats/4775/image052.gif" v:shapes="_x0000_s1051"> Потенциалом электростатического поля называютотношение

потенциальной энергии заряда в поле к этомузаряду.

Согласно данному определению потенциал равен:

<img src="/cache/referats/4775/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1050">(Разность потенциалов.Подобно потенциальной энергии, значение потенциалав данной