Завдання для «продвинутих»

Підготувати повідомлення з історії вивчення явища електромагнітної індукції та самоіндукції.

Підготувати комп’ютерну презентацію з будь-якого питання теми.

Підготувати публікацію з будь-якого питання теми.

Виготовити прилад для демонстрації явища електромагнітної індукції та самоіндукції.

Придумати завдання самостійно.

Електромагнітні коливання. Трансформатор. Передача електроенергії.

1. Чи можуть виникнути вільні коливання в контурі, що складається з конденсатора і резистора?

2. Поясніть процеси, що виникають при виникненні вільних коливань в контурі.

3. Від чого залежить період вільних коливань в коливальному контурі?

4. Зміна сили струму задана рівнянням i=20 cos 100Пt. Визначити частоту, період, максимальну силу струму, та силу струму при фазі П/4 рад.

5. Які величини: а) опір контуру, б) електроємність конденсатору, в)індуктивність котушки, г)енергія поля конденсатора, д)енергія котушки зі струмом, е) сила струму в контурі, ж)заряд конденсатора характеризують стан коливальної системи і властивість самої системи, швидкість зміни стану системи, відхилення системи від положення рівноваги?

6. П ерейдіть від електричної схеми до

еквівалентної механічної

7. Конденсатор коливальної системи зарядили від джерела з більшою напругою. Що зміниться в коливаннях аналогічної механічної системи?

8. В чому проявляється вплив індуктивності провідника на струм у ньому?

9. Зобразіть схематично передачу електроенергії від електростанції до споживача. Назвіть призначення кожного з елементів схеми. Як можна зменшити втрати при передачі електроенергії?

10. Які причини втрат у трансформаторі?

11. Чому навантажений трансформатор гуде? Яка основна частота звуку?

12. Щоб зменшити втрати при передачі електроенергії на виділення теплоти в лінії електропередач, підвищують напругу та зменшують силу струму. Чи не суперечить це формулі Q=(U²*t)/R?

13. Чому у режимі холостого ходу трансформатор майже не споживає електроенергії?

14. Порівняйте можливості передачі електроенергії постійним та змінним струмом.

Домашня контрольна робота.

1. Струм у коливальному контурі задано рівнянням i=I sin ωt, де I=9мА, ω=4,5 *10⁴с^-1. Ємність конденсатора 0,5 мкФ. Визначити індуктивність контуру і напругу на конденсаторі при t=0c. Побудувати графік залежності заряду від часу.

2. В контурі, який складається з плоского конденсатора і котушки індуктивності відбуваються коливання з енергієюW. Пластини конденсатора повільно розсунули так, що частота коливань збільшилася в К раз. Яку роботу здійснили проти електричних сил?

3. Коло з конденсатором С і індуктивності з активним опором R ввімкнули в коло змінного струму з напругою U і частотою ω. Обчисли: а)амплітуду струму в колі, б)амплітуду напруги на конденсаторі і котушці, в)амплітуду заряду на конденсаторі.

4. П ри обертанні рамки в однорідному магнітному полі, магнітний потік змінюється за законом Ф=0,01cos 10Пt. Написати рівняння зміни ЕРС з часом. Визначити максимальну ЕРС.

5. За графіком написати формулу

зміни ЕРС з часом.

6. О бчисли період власних

коливань в системі:

7. Ротор генератора має 50 пар полюсів і обертається з частотою 2400 об/хв. Яка частота генерованої ЕРС?

8. Трансформатор підвищує напругу з 220В до 660В і в первинній обмотці містить 840 витків. Який коефіцієнт трансформації, скільки витків у вторинній обмотці? В якій обмотці провід товщий?

9. Знижувальний трансформатор з коефіцієнтом 10, ввімкнено в мережу 220 В. Яка напруга на виході трансформатору, якщо опір вторинної обмотки 0,2 Ом, опір корисного навантаження 2Ом.

Електромагнітні хвилі.

1. Чи залежить якість прийому радіопередач від погоди?

2. Інколи зовнішня антена небезпечна. За якої умови?

3. Чи можна передавати інформацію не модульованим сигналом?

4. Як змінюється площа взаємного перекриття пластин конденсатора при переході на прийом станції з меншою довжиною хвилі?

5. Які радіохвилі: метрові, чи міліметрові проникають в воду океану на більшу глибину?

6. Для яких хвиль при однаковій дальності передач потрібний більш потужний передавач кілометрових, чи дециметрових?

7. При прийомі телепрограм інколи на екрані видно здвоєння зображень. Чому?

8. П ри якому русі – рівномірному чи прискореному – електричний заряд створює електромагнітну хвилю?

9. В якому напрямку поширюється хвиля?

10. Чи змінюється частота хвилі при переході з одного середовища в інше?

11. Чому вдень вікна здаються більш темними, ніж стіни?

12. За яких умов виконуються закони геометричної оптики?

13. Як веде себе бульбашка повітря в воді (з точки зору оптики)?

14. Доведіть, що природне світло є поліхроматичним.

15. Промені світла володіють оборотністю. Чи завжди?

16. До точки інтерференції одна хвиля пройшла шлях d₁, друга - d_2.

Яка різниця ходу променів?

17. Як зміниться колір мильної бульбашки, якщо його освітлювати монохроматичним світлом?

66. Яскраві кольорові плями утворюються лише при падіння крапель бензину на поверхню води, або мокрого асфальту. Пояснити, чому?

67. Відомо, що ввечері при повністю відкритій зіниці ока, якість зображення невисока і ми не розрізняємо дрібних деталей зображення. Чому в сонячний день максимальна роздільна здатність ока спостерігається не при мінімальному отворі?

68. Чи може світло при переході з одного прозорого середовища в інше не заломлюватися?

69. При освітленні тонкої плівки монохроматичним світлом яке падає перпендикулярно, на плівці видно паралельні смуги. Що можна сказати про товщину плівки?

70. Навести приклади застосування явища інтерференції.

71. Чи однаково тіло людини поглинає видиме, ультрафіолетове, інфрачервоне світло?

72. Два спостерігачі визначають „на око „ висоту сонця над горизонтом. Для кого з них сонце буде здаватися вище, якщо один з них знаходиться під водою, а інший – на суші?

73. Що буде спостерігатися, якщо різниця ходу двох когерентних хвиль ¾λ, 4λ, 7/2λ?

Домашня контрольна робота.

1. Знайти довжину хвилі, яку випромінює контур з ємністю 141 пФ, якщо при зміні сили струму в його котушці на 1А за 0,6 с у ній виникає ЕРС 0,2 мВ?

2. На якій відстані від радіолокатора міститься об’єкт, якщо відбитий від нього радіосигнал повернувся через 200мкс?

3. Невеликий предмет розташований між двома плоскими дзеркалами, поставленими під кутом 30° одне до одного на відстані 10 см від лінії перетину, ближче до одного з дзеркал. На якій відстані одне від одного знаходяться перші уявні зображення предмета у дзеркалі?

4. Який граничний кут при падінні світла на межу скло-вода?

5. На якій глибині знаходиться водолаз, якщо він бачить віддзеркалені від поверхні води ті частини дна, які розташовані від нього на відстані 15м і більше? Зріст водолаза 1,5 м.

6. Промінь падає на плоско паралельну пластину товщиною 3 см під кутом 70°. Визначити зміщення променя.

7. Світна куля радіусом 2 см знаходиться на відстані 2 м від екрану. Між кулею і екраном розташований непрозорий диск радіусом 10 см на відстані 1 м від екрану. Центри кулі і диска лежать на прямій, перпендикулярній до площини екрана і площини диску. Визначити радіус тіні і напівтіні, утворених на екрані.

8. Палиця довжиною 4 м ввіткнута у дно на глибину 30 см під кутом 30°. Глибина річки 1,5 м. Визначити довжину тіні, якщо кутова висота Сонця над горизонтом 30°.

9. На дифракційну гратку падає нормально світло з довжиною 6,2 * 10^-7 м. Який найбільший порядок спектру можна спостерігати, якщо на 1 см гратки розташовано 4*10³ штрихів?

10. На поверхні акваріуму лежить диск радіусу R. Під центром диску на дні лежить точкове джерело світла. Визначити глибину акваріуму, якщо світло з поверхні не видно.

11. Два точкових джерела когерентних хвиль випромінюють хвилі довжиною 6*10^-7 м. Відстань між джерелами 4,2 см Паралельно лінії, що сполучає джерела світла, встановлено екран на відстані 2,8 м від них. Визначити відстань між нульовим та першим максимумом на екрані.

12. Яка дійсна глибина озера, якщо визначення „на око” дало 1, 2 м?

Квантова фізика.

1. Закінчіть фразу: Згідно рівнянню Ейнштейна для фотоефекту, енергія кванта, яка викликає фотоефект, повинна бути...

а) більша роботи виходу, б) рівна роботі виходу,

в) більша, або рівна роботі виходу,

г) рівна кінетичній енергії електрона, який вилітає.

2. Незаряджена, ізольована від інших тіл, металева пластинка освітлена ультрафіолетовими променями. Заряд якого знаку буде мати ця пластинка в результаті фотоефекту?

3. При освітленні катоду вакуумного фотоелементу потоком монохроматичного світла, відбувається вивільнення фотоелектронів. Як зміниться максимальна кінетична енергія фотоелектронів при збільшенні частоти світла у 2 рази?

4. Робота виходу електрона із натрію становить 3,6 * 10 ^-19 Дж. Визначити червону межу фотоефекту.

5. Яка маса фотону з частотою ν ?

6. Яка розмірність сталої Планка?

7. Написати рівняння фотоефекту.

8. Що називається роботою виходу електрона?

9. Написати формулу для визначення маси фотона через частоту. Описати всі величини.

10. Інтенсивність світла зменшилася у К раз. Як зміниться:

    • кількість фотоелектронів,

- середня кінетична енергія фотоелектронів?

11. Накреслити графік залежності максимальної кінетичної енергії фотоелектронів від частоти світла, яке падає на поверхню.

11. Намалюйте графік залежності сили фотоструму від прикладеної напруги.

12. З якою метою фотокатоди покривають металом з малою роботою виходу?

13. Як маса фотона залежить від довжини хвилі світлового випромінювання?

14. Одна з пластин заряджена позитивно, інша – негативно. Яка з пластин розрядиться швидше при опроміненні електричною дугою?

15. При освітленні катода фотоелемента потоком монохроматичного світла відбувається звільнення електронів. Як зміниться кількість фотоелектронів, які вириваються за секунду, якщо інтенсивність світла зменшити в 4 рази?

16. Яку назву мають окремі порції світлової енергії, які поглинаються чи випромінюються речовиною?

17. Чи залежить швидкість фотоелектронів від його освітленості?

18. Написати формулу зв’язку імпульсу та довжини хвилі фотона .

19. В досліді Столєтова світловий потік збільшили в К раз, але це не привело до збільшення фотоструму. Коли це можливо?

20. Де помилка у вислові „При фотоефекті енергія світла витрачається на виривання електронів з поверхні тіла, та отримання ними кінетичної енергії”?

21. Виконуючи досліди, Столєтов помітив, що фотоефект відбувається швидше при підвищенні температури металу. Пояснити.