Фізика 8 клас

ПРОЧИТАТЬ ОБЯЗАТЕЛЬНО И ОЧЕНЬ ВНИМАТЕЛЬНО

Порядок работы:

1. Внимательно читаете теоретическую часть урока, просматриваете видеофрагменты, иллюстрации которые помогут вам лучше понять новую тему.

2. Делаете конспект в рабочую тетрадь в который записываете термины, определения, формулы.

3. Отвечаете на "запитання для уроку" устно. Если они требуют письменного ответа, то даёте его в рабочую тетрадь.

4. После задач вы можете увидеть надпись (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі), которая даёт возможность просмотреть решение задачи кликнув на ее номер.

5. При выполнении д/з обязательно работаете с учебником, и выполняете в рабочей тетради задачи, фото которых отправляете мне на электронную почту. 

6. После некоторых тем есть тестовые задания которые обязательны к выполнению. Контрольные работы тоже обязательны для выполнения.

7. ПІСЛЯ ТЕСТІВ ТА ЗАВДАНЬ КОНТРОЛЬНИХ ТА САМОСТІЙНИХ РОБІТ ВИ МОЖЕТЕ ПОБАЧИТИ НАПИС "Заполните форму для ответа", ПЕРЕЙШОВШИ ЗА ЯКИМ ВИ МОЖЕТЕ ВПИСАТИ ВАРІАНТИ ВІДПОВІДЕЙ ТА ВІДРАЗУ ПОБАЧИТИ КІЛЬКІСТЬ НАБРАНИХ БАЛІВ. Фото тестов присылать не нужно.

8. ВАЖНО  При выполнении тестов, самостоятельных и контрольных работ в форму заносить только цифру в единицах СИ (если не указано другого), без единиц измерения и с точностью указанной в условии задачи, иначе ответ будет засчитан как не правильный.

9. Семестровое оценивание будет выставлятся на основе выполненных работ указанных выше. 

10. Отсутсвие вышеперечисленного будет караться неаттестацией.

РОЗВ’ЯЗКИ ДОМАШНІХ ЗАДАЧ, ПИСЬМОВИХ РОБІТ НАДСИЛАТИ НА ЕЛЕКТРОННУ СКРИНЬКУ MUHACHOV15081976@GMAIL.COM 

ВАЖНО  При выполнении тестов, самостоятельных и контрольных работ в форму заносить только цифру в единицах СИ (если не указано другого), без единиц измерения и с точностью указанной в условии задачи, иначе ответ будет засчитан как не правильный

Тема Розв'язування задач на закон Ома для ділянки кола

17/03/2020

Задача 43.2. Якої довжини потрібно взяти алюмінієву дротину площею поперечного перерізу 0,1 мм2, щоб при напрузі 70 мВ сила струму в ній дорівнювала 5 мА?
     Розв’язання  задачі (натиснуть для переходу)

Задача 43.3. Після протягування дроту через волочильний верстат його довжина збільшилася в 4 рази. Як змінився опір цього дроту? 
      Розв’язання задачі (натиснуть для переходу)

Задача 43.6. Реостат якого опору було виготовлено з нікелінового дроту, якщо на керамічний циліндр діаметром 2 см було намотано впритул один до одного 150 витків дроту? Довжина намотка склала 15 см
     Розв’язання задачі (натиснуть для переходу)

3. Запитання до уроку.

Запитання 43.1.  Які пристрої називають реостатами?

Запитання 43.2. Для чого використовують реостати?

Запитання 43.3. Опишіть будову і дію повзункового реостата.

Запитання 43.4. Як позначають реостати на електричних схемах?

Запитання 43.5. Є три дротини - алюмінієва, мідна і ніхромова - однакового опору і однакової площі поперечного перерізу. Яка з цих дротин найдовша і яка найкоротша?

Запитання 43.6. В електричне коло включений реостат. Як будуть змінюватись показання амперметра під час пересування повзунка реостата вліво?

Запитання 43.6. У скільки разів опір залізного дроту більший за опір алюмінієвого дроту таких самих розмірів?

Запитання 43.7. У якого з мідних циліндричних дротів менший опір?

4. Домашнє завдання.

Підручник: параграф 29-30 - повторити.

Задача 43.8. Накресліть схему електричного кола, що складається з джерела струму, лампочки вимикача та реостата, за допомогою якого можна було б змінювати яскравість свічення лампочки.

Задача 43.9. Якою має бути довжина константанового дроту з площею перерізу 0,2 мм2, щоб з нього можна було виготовити нагрівальний елемент опором 500 Ом?

Задача 43.10. Мідний дріт довжиною 120 м замінюють залізним дротом з такою ж площею поперечного перерізу. Якої довжини потрібно взяти залізний дріт, щоб його опір був таким же, як і в мідного?

САМОСТІЙНА РОБОТА ДО теми Сила струму. Напруга. Опір. Закон Ома

ВАЖНО  При выполнении тестов, самостоятельных и контрольных работ в форму заносить только цифру в единицах СИ (если не указано другого), без единиц измерения и с точностью указанной в условии задачи, иначе ответ будет засчитан как не правильный

ЗАПОЛНИТЕ ФОРМУ ДЛЯ ОТВЕТА

Тема Послідовне з'єднання провідників.

19/03/2020

Міркуємо разом. Кожного дня ми користуємося різними електричними приладами-споживачами.

 Як вони з’єднуються в електричному колі?

 Чому, коли перегорає лампочка у гірлянді решта лампочок не горять, а коли перегорає лампочка у квартирі - решта лампочок горять.

Ви вже знаєте, що амперметр у коло під’єднують послідовно, а вольтметр - паралельно. Послідовне і паралельне з'єднання в електротехніці — два основних способи з'єднання елементів електричного кола. В електричному колі може бути кілька споживачів, по-різному між собою з’єднаних. Відмінність кожного з’єднання слід знати перед вибором структури електроланцюга.

 Послідовне з’єднання провідників. При послідовному з’єднанні споживачів (провідників) їх з’єднують по черзі один за одним без розгалужень проводів між ними: до кінця першого приєднують початок другого, потім до кінця другого приєднують початок третього...

Електрична схема кола з таким з’єднанням має вигляд:

Вимикачі, рубильники, запобіжники вмикають в електричні мережі послідовно з електрообладнанням. Немає необхідності викручувати лампу з патрона, коли її треба вимкнути, а досить розімкнути ланцюг встановленим у зручному місці вимикачем, сполученим з цією лампою послідовно. Запобіжник, перегоряючи від надмірного струму, розмикає ланцюг і цим запобігає пошкодженню приладів і проводів, сполучених з ним послідовно.

Але послідовне з'єднання має суттєвий недолік, який полягає в тому, що при перегорянні одного з приладів розмикається все електричне коло. Наприклад, якщо перегоряє одна лампочка при послідовному з'єднанні і ялинковій гірлянді, то гасне вся гірлянда і треба перевіряти всі лампочки, щоб виявити пошкоджену.

Педагогічний програмний засіб "Електрика" <<Закачати>>

Недоліком вважається також і те, що послідовне з'єднання електроприладів характеризується однаковим струмом на будь-якій ділянці ланцюга і різним падінням напруги на приладах, яке залежить від величини їхнього опору.

 Закони послідовного з’єднання провідників.

І закон послідовного з’єднання: при послідовному з’єднанні провідників сила струму в будь-якій частині електричного кола однакова: I1=I2=...=IN.

Демонстрація. І закон послідовного з’єднання провідників (джерело струму лабораторне, з’єднувальні провідники, лампа розжарювання на підставці, резистор, амперметр, ключ).

ІІ закон послідовного з’єднання: повна напруга U в колі при послідовному з’єднанні, або напруга на полюсах джерела струму, дорівнює сумі напруг на всіх окремих ділянках кола: U=U1+U2+...+UN.

Демонстрація. ІІ закон послідовного з’єднання провідників (джерело струму лабораторне, з’єднувальні провідники, лампа розжарювання на підставці, резистор, вольтметр, ключ).

ІІІ закон послідовного з’єднання: загальний опір кола R при послідовному з’єднанні дорівнює сумі всіх опорів окремих провідників або окремих ділянок кола:  R=R1+R2+...+RN.

 Доведення. Для двох ділянок електричного кола згідно з ІІ законом послідовного з’єднання: U=U1+U2 (1). За законом Ома для ділянки кола: ; ; . Підставимо в (1): . За І законом послідовного з’єднання: І1=І2=І. Тому  .

Закони послідовного з’єднання справедливі для будь-якого числа провідників.

 Відео. Послідовне з’єднання провідників (Час показу 2:58 хв)

 Наслідки з законів послідовного з’єднання провідників.

1. Якщо N послідовно з’єднаних провідників мають однаковий опір , то загальний опір ділянки кола: .
2. Заряд, що протікає через послідовні ділянки .

 Доведення. Для двох послідовних ділянок за означенням сили струму: ; ; . Струм проходить водночас по обох провідниках, тому . За І законом послідовного з’єднання: I1=І2=І, тому і .

3. Робота, що виконується у всьому колі при перенесенні заряду дорівнює сумі робіт, що виконуються на окремих ділянках під час проходження струму: .

 Доведення. Для двох послідовних ділянок за ІІ законом послідовного з’єднання: U=U1+U2 . За означенням напруги ; ; . Отже, . При послідовному з’єднанні . Тому, .

4. При послідовному з’єднанні напруги на провідниках пропорційні їх опорам: .

 Доведення. За І законом послідовного з’єднання провідників сила струму на будь-якій ділянці - однакова: I1=І2. Згідно з законом Ома для ділянки кола: ;   або  . 

---

3. Запитання до уроку.

Запитання 42.1. Яке з’єднання провідників називають послідовним? Наведіть приклади послідовного з’єднання провідників у техніці та побуті.

Запитання 42.2. Сформулюйте закони послідовного з’єднання провідників.

Запитання 42.3. Які електричні величини сталі в усіх провідниках, з’єднаних послідовно?

Запитання 42.4. Виведіть ІІІ закон послідовного з’єднання.

Запитання 42.5. Доведіть, що при послідовному з’єднанні .

Запитання 42.6. Доведіть, що при послідовному з’єднанні .

Запитання 42.7. Доведіть, що при послідовному з’єднанні .

Запитання 42.8. Чому не горить гірлянда? Вкажіть недоліки послідовного з’єднання провідників.

Запитання 42.9. Якими приладами можна замінити резистори в колі при виконанні лабораторної роботи? Чому?

Запитання 42.10. Як потрібно з’єднати два гальванічні елементи, що дають напругу 4 В в батарею, щоб живити лампу розжарення, розраховану на 8 В.

Запитання 42.11. Що потрібно зробити, щоб лампу, розраховану на 4 В, увімкнути в коло з джерелом живлення 6 В?

Запитання 42.12. На електричній плиті з відкритою спіраллю нагрівається чайник. Під час кипіння частину спіралі залила вода. Як зміниться розжарювання незалитої частини спіралі?

4. Домашнє завдання.

Підручник: § 31.

Тема Розв’язування задач на послідовне з’єднання

Задача 43.1. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі)

Виконуючи дослід, учень склав електричне коло. Яким є опір резистора R2, якщо через резистор R3  тече струм 500 мА?

Задача 43.2.(Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі)

Під час виконання досліду учень склав електричне коло. Чому дорівнює напруга між точками АВ.

 

Задача 43.3. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі)

 лампу опором 240 Ом, розраховану на напругу 120 В, треба живити від мережі напругою 220 В. Якої довжини ніхромовий провідник перерізом 0,55 мм2 треба ввімкнути послідовно з лампою?

3. Запитання до уроку.

Запитання 48.1. У скільки разів сила струму 2 А більша за силу струму 2 мА?

Запитання 48.2. На ділянці електричного кола послідовно з’єднали однакові резистори. Скільки резисторів з’єднано, якщо опір кола 500 Ом, а опір одного резистора 10 Ом?

Запитання 48.3. Якими приладами можна замінити резистори в колі при виконанні лабораторної роботи? Чому?

Запитання 48.4. Як потрібно з’єднати два гальванічні елементи, що дають напругу 4 В в батарею, щоб живити лампу розжарення, розраховану на 8 В.

Запитання 48.5. Що потрібно зробити, щоб лампу, розраховану на 4 В, увімкнути в коло з джерелом живлення 6 В?

---

4. Домашнє завдання.

Підручник: § 31 - повторити.

Задача 43.5. Під час виконання досліду учень склав електричне коло. Чому дорівнює напруга на резисторі 2 Ом?

Задача 43.6. Три провідники, опори яких 10 Ом, 20 Ом, 30 Ом, з’єднані послідовно і ввімкнені у мережу зі сталою напругою 120 В. Визначити загальний опір і напругу на кожному з опорів.

САМОСТІЙНА РОБОТА 

до теми Послідовне з'єднання провідників.

ВАЖНО  При выполнении тестов, самостоятельных и контрольных работ в форму заносить только цифру в единицах СИ (если не указано другого), без единиц измерения и с точностью указанной в условии задачи, иначе ответ будет засчитан как не правильный

ЗАПОЛНИТЕ ФОРМУ ДЛЯ ОТВЕТА

Тема  Паралельне з'єднання провідників 

31/03/2020

2. Паралельне з’єднання провідників.

Паралельне з’єднання провідників. Паралельним називають таке з’єднання провідників, джерел струму, споживачів, при якому початки всіх елементів з’єднання приєднуються до однієї точки електричного кола, а кінці - до іншої.

  

Паралельно з’єднуються споживачі в освітлювальній мережі та в мережі телефонного зв’язку. Струм, який іде від джерела, розгалуджується на кілька струмів за кількістю паралельно з’єднаних елементів кола. Точки, в яких відбувається розгалуження струму, називають вузлами.

Закони паралельного з’єднання провідників.

І закон паралельного з’єднання провідників. При паралельному з’єднанні сила струму І в нерозгалуженій частині кола дорівнює сумі сил струмів у окремих вітках розгалуження: I=I1+I2+...+In.

ІІ закон паралельного з’єднання провідників. Напруга на кінцях паралельно з’єднаних елементів кола однакова: U=U1=U2=...=Un.

ІІІ закон паралельного з’єднання провідників. За законом Ома: I1=U/R1, I2=U/R2, …, In=U/Rn,  I=U/R, де R1 , R2, … Rn - опори віток розгалуження, а R - загальний опір при паралельному з’єднанні. З рівності для сили струму випливає: U/R=U/R1+U/R2+...+U/Rn або 1/R=1/R1+1/R2+...1/Rn.

Для двох паралельно з’єднаних опорів: 1/R=1/R1+1/R2=(R1+R2)/(R1*R2) або R=(R1*R2)/(R1+R2).

Для трьох паралельно з’єднаних різних опорів користуються формулою:

Якщо ділянка кола складається з n паралельно з’єднаних однакових ламп з опором R0, то загальний опір ділянки кола R буде в n раз менший від опору однієї ланки: R=R0/n.

Електроприлади, з’єднані паралельно, працюють незалежно від інших приладів: оскільки U=const, то можна вмикати різні споживачі, розраховані на цю напругу; такі кола економічніші, бо загальний опір такої ділянки менший від меншого опору, ввімкненого у цю ділянку.

Відео. Паралельне з’єднання провідників (Час показу 3:06 хв) 

---

3. Закріплюємо теоретичний матеріал.

Вправа 47.1. Послідовне та паралельне з'єднання провідників.

Вправа 47.2. Закони послідовного та паралельного з'єднання провідників.

---

4. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 47.1. Накресліть у зошиті схеми електричних кіл, що представлені на рисунку.

  

Задача 47.2. Зобразіть найпростішу схему пожежної сигналізації з 3 ключами в різних пунктах, джерелом струму і одним дзвінком.

---

5. Запитання до уроку.

Запитання 47.1. Яке з’єднання називають паралельним?

Запитання 47.2. Сформулюйте закони паралельного з’єднання.

Запитання 47.3. Як визначити опір ділянки кола, яка складається з n паралельних елементів опором R0?

Запитання 47.4. Виведіть ІІІ закон паралельного з’єднання провідників.

Запитання 47.5. Доведіть, що при паралельному з’єднанні сила струму в кожному з будь-якої пари провідників та їх опори пов’язані співвідношенням: 1/2=R2/R1.

Запитання 47.6. Гірлянда кімнатної ялинки має 24 лампи. Якщо одна з ламп цієї гірлянди перегорить, то решта ламп перестають світитися. А якщо одна з ламп гірлянди шкільної ялинки перегорить, то решта ламп продовжують світитися. Поясніть, чому.

Запитання 47.7. Вкажіть причину незначних розбіжностей в результатах при виконанні лабораторної роботи?

Запитання 47.8. Чому вимикачі з’єднують зі споживачами послідовно, а не паралельно?

Запитання 47.9. Чому паралельне з’єднання провідників найзручніше і широко використовується на практиці?

Запитання 47.10. Як зміниться опір ділянки кола, якщо паралельно до неї підключити резистор?

Запитання 47.11. Загальний опір чотирьох однакових ламп, ввімкнених паралельно, дорівнює 4 Ом. Чому дорівнює опір кожної лампи?

---

5. Домашнє завдання.

Підручник: параграф 32.

Розв’язування задач на паралельне з'єднання провідників.

02/04/2020

2. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 48.1. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Два резистори з опорами 6 Ом та 10 Ом з’єднані паралельно і знаходяться під напругою 32 В. Знайти загальний опір резисторів, сили струму в них та в нерозгалуженій частині кола.

Задача 48.2. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі)

До джерела струму 22,5 В підключені паралельно резистори опором 180 Ом та 60 Ом. Струм якої сили тече через джерело?

Задача 48.3. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі)

Амперметр А2 на рисунку показує 1,5 А. Які показання вольтметра та амперметрів А1 та А, якщо опори резисторів R1=8 Ом, R2=12 Ом?

4. Домашнє завдання.

Підручник: параграф 32 - повторити.

Задача 48.6. Два резистори 120 Ом та 80 Ом підключені паралельно. Який опір цього з’єднання?

Задача 48.7. Резистори опорами 400 Ом і 2,4 Ом з’єднані паралельно. Яка частина загального струму йде через перший резистор?

2. 
   
3. 
   
4. Лабораторна робота №5: "Дослідження електричного кола з паралельним з'єднанням провідників"

07/04/2020

Мета. Експериментально перевірити закони паралельного з’єднання провідників.

Алгоритм дій Зайдіть у віртуальну лабораторію електрики. Складіть електричне коло за зразком справа. Замкніть ключ. Поспостерігайте за напрямком руху електронів та струму у колі.
Вставте у коло амперметри між джерелом струму і ключем; біля лампи та біля резистора. Перевірте чи виконується І закон послідовного з’єднання провідників. Клікніть лівою кнопкою миші на лампі. За допомогою повзунка збільшіть чи зменшіть її опір, поспостерігайте за зміною сили струму в колі. о

---

3. Запитання до уроку.

---

4. Домашнє завдання.

Підручник: параграф 32 - повторити.

Домашня лабораторна робота №5: “Дослідження електричного кола з паралельним з’єднанням провідників”

          Тема Змішане з'єднання провідників

Розв’язування задач на змішане з’єднання провідників

09/04/2020

2. Змішане з’єднання провідників.

 Змішане з’єднання провідників. На практиці досить часто використовують змішане з’єднання провідників, яке є комбінацією послідовних та паралельних з’єднань. 

Розрахунки кіл в такому випадку проводять з дотриманням законів послідовного та паралельного з’єднань та закону Ома для ділянки кола.

Щоб розрахувати загальний опір схеми зі змішаним з’єднанням, її спрощують, поступово зменшуючи кількість опорів, до одержання схеми з одним опором.

---

3. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 50.1. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Визначте загальний опір найпростішої ділянки.

Задача 50.2. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Два провідники 6 Ом і 8 Ом з’єднані паралельно і приєднані послідовно до двох з’єднаних паралельно провідників з опорами 27 Ом і 9 Ом. Який загальний опір з’єднання?

Задача 50.3. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Розрахуйте опір ділянки АВ, якщо опір кожного резистора рівний R.

а)      б) 

Задача 50.4. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Знайти загальний опір ділянки, якщо R1=24 Ом, R2=R3=80 Ом, R4=6 Ом, R5=6,5 Ом, R6=30 Ом, R7=R8=5 Ом.

---

4. Домашнє завдання.

Підручник: §§ 17-18 - повторити.

Задача 50.7. Розрахуйте опір ділянки АВ, якщо опір кожного резистора рівний R.

а)  б) в) 

Задача 50.8. Два провідники по 10 Ом з’єднані паралельно і приєднані до двох послідовно з’єднаних провідників з опорами 7 Ом і 13 Ом. Знайти загальний опір з’єднання.

Тематичне оцінювання: "Електричний струм. З'єднання провідників"

14/04/2020

ЗАПОЛНИТЕ ФОРМУ ДЛЯ ОТВЕТОВ (В открывшейся форме выбирите варианты правильных ответов)

ВАЖНО  При выполнении тестов, самостоятельных и контрольных работ в форму заносить только цифру в единицах СИ (если не указано другого), без единиц измерения и с точностью указанной в условии задачи, иначе ответ будет засчитан как не правильный

Тематична контрольна робота                                     

 «Електричний струм. Електрична напруга. Закон Ома. З’єднання провідників»

1 Напругу позначають літерою

    А. І                              Б. R                              В. U                              Г. q

  

2 Одиницею сили струму є

    А. Ом                           Б. А                            В. Ом·м                        Г. В

3 Опір провідника обчислюють за формулою

    А. R =U·I                  Б. ρ= RS/ι                  В. R = I/ U                  Г. R=ρ·ι /S

4 Загальний опір при послідовному з’єднанні споживачів рівний

        А. сумі опорів                 Б. різниці опорів         В. добутку опорів           Г. більшому опору

5 У скільки разів сила струму 150мА менша від сили струму 4,5кА?

    А. 3000                   Б. 300                    В. 30000                    Г. 300000

6 Яка сила струму в електропаяльнику, розрахованому на напругу 220 В, якщо опір його   нагрівального елемента в робочому режимі дорівнює 1,2 кОм? Відповідь округлити до сотих та занесіть до форми.

7 Напруга на ділянці кола 12 В. Це означає, що на цій ділянці

   А. переноситься заряд 12 Кл за 1с

   Б. виконується робота 12 Дж по перенесенню заряду 1 Кл

   В. протікає струм 12 А         

   Г. опір рівний 12 Ом

8 Як буде змінюватись загальний опір кола при паралельному підключенні до даного

   провідника ще декількох таких же провідників?

    А. не зміниться               Б. зменшиться       

        В. збільшиться              Г. стане рівний 0 

 

9 Яка довжина мідної дротини з площею поперечного перерізу 1 мм², якщо при напрузі 1,7 В   сила струму склала 200 мА?  Питомий опір міді 0,017 Ом·мм²/м. Відповідь округлити  занесіть до форми.

ЗАПОЛНИТЕ ФОРМУ ДЛЯ ОТВЕТОВ  (В открывшейся форме выберите варианты правильных ответов)

Тема Робота та потужність електричного струму  Розв'язування задач.

                                  16/04/2020

Робота та потужність електричного струму. Робота електричного струму - фізична величина, що характеризує перетворення електричної енергії в інші види енергії.

• A=Uq; A=UIt.

Потужність електричного струму. Потужність електричного струму — фізична величина, що характеризує швидкість передачі або перетворення електричної енергії.

• P=A/t;
• P=UI;
• P=U2/R;
• P=I2R.

Звернувшись до формули розрахунку потужності струму (P=U*I), побачимо, що потужність струму можна визначити, скориставшись амперметром і вольтметром (перемножити значення напруги та сили струму, визначені за показами цих приладів). Існують також прилади для прямого вимірювання потужності електричного струму — ватметри.

Вимірюючи потужність струму в споживачі, ми визначаємо його фактичну потужність. Потужність, яку зазначено в паспорті електропристрою, називають номінальною потужністю. У паспорті електропристрою зазвичай указують також напругу, на яку пристрій розрахований. Проте напруга в мережі може трохи змінюватися. Наприклад, вона може збільшитися — відповідно збільшиться й сила струму. Збільшення сили струму й напруги приведе до збільшення потужності струму в споживачі. Тобто значення фактичної та номінальної потужностей споживача можуть відрізнятися.

Якщо коло складається з кількох споживачів, то, розраховуючи їхню фактичну потужність, слід пам’ятати, що за будь-якого з’єднання споживачів загальна потужність струму в усьому колі дорівнює сумі потужностей окремих споживачів. 

 Використання електроенергії. Якщо електрична лампа потужністю 100 Вт світитиме впродовж 10 год, то робота електричного струму дорівнюватиме: А=100Вт*36000 с=3,6 МДж. Таке значення роботи електричного струму називають кіловат-годиною і позначають 1 кВт*год: 1 кВт*год=3,6 МДж.

Щоб на тепловій електростанції виробити 1 кВт*год потрібно спалити 330 г вугілля.

Більшість побутових приладів розраховані на напругу 220 В, але на різну силу струму. Тому потужність споживачів електроенергії різна.

Потужності деяких споживачів електричного струму:

---

3. Закріплюємо теоретичний матеріал.

Вправа 53.1. Робота та потужність електричного струму.

Вправа 53.2. Вимірювання фізичних величин.

---

4. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 53.3. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) За напруги 37,5 В за 4 хв електричний двигун виконує роботу 900 Дж. Визначте силу струму, який тече через двигун.

Задача 53.5. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Опір електричного чайника 22 Ом. Напруга, за якої він працює, 220 В. Визначте потужність струму, яку спо­живає чайник.

Задача 53.6.  (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Яким є питомий опір матеріалу, з якого виготовили спіраль нагрівального елемента потужністю 2200 Вт? Довжина спіралі 11 м, поперечний переріз - 0,21 мм2, напруга в мережі 220 В.

Задача 53.7. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Доведіть, що при послідовному з’єднанні загальна потужність визначається за формулою: .

---

5. Запитання до уроку.

Запитання 53.1. Дайте визначення роботи електричного струму. В яких одиницях вимірюється робота?

Запитання 53.2. Як можна розрахувати роботу електричного струму на ділянці кола?

Запитання 53.3. Дайте визначення потужності електричного струму. В яких одиницях вимірюється потужність?

Запитання 53.4. Як можна розрахувати потужність електричного струму?

Запитання 53.5. Що таке кіловат-година? Яку роботу можна виконати затративши 1 кВт*год?

Запитання 53.6. Що називають номінальною потужністю електричного пристрою?

Запитання 53.7. Що таке фактична потужність електричного пристрою?

---

6. Домашнє завдання.

Підручник:  § 33.

Задача 54.08. Яку потужність споживає лампа розжарення, нитка якої в робочому стані має опір 6 Ом? Лампа працює від акумулятора напругою 12 В? (В.24 Вт)

Задача 54.09. За 2 хв електродвигун насоса виконав роботу 14,4 кДж. Яка сила струму протікала по проводах, якими насос був підключений до джерела струму, якщо напруга джерела становить 12 В? (В. 10 А)

Задача 53.10. Доведіть, що при паралельному з’єднанні загальна потужність визначається за формулою: .

---

---

8.  САМОСТІЙНА РОБОТА 
9. до теми Робота та потужність електричного струму

ВАЖНО  При выполнении тестов, самостоятельных и контрольных работ в форму заносить только цифру в единицах СИ (если не указано другого), без единиц измерения и с точностью указанной в условии задачи, иначе ответ будет засчитан как не правильный. 

В задании 1 записать в форму слово на русском языке.

В задании 3 ответы записать без единиц измерения, через запятую, по порядку слева на право.

В задании 4 ответ записать в гривнах без единицы измерения.

В задании 5 в форму вписать ответ в цифрах через запятую, без единиц измерения.

ЗАПОЛНИТЕ ФОРМУ ДЛЯ ОТВЕТА

Тема Теплова дія струму. Закон Джоуля-Ленца. Електронагрівальні прилади. Запобіжники. Розв'язування задач на закон Джоуля-Ленца.

                                 21/04/2020

2. Закон Джоуля-Ленца. Електричні нагрівальні прилади. Запобіжники.

В провіднику під час протікання струму відбувається перетворення електричної енергії на внутрішню і провідник нагрівається.

При послідовному з’єднанні провідників процес нагрівання залежить від:

• сили струму: чим більша сила струму, тим дужче нагрівається провідник;
• опору провідника: чим більший опір, тим більше він нагрівається.

Англійський фізик Джеймс Джоуль у 1841 році та російський фізик Емілій Ленц у 1842 році незалежно один від одного, на основі дослідів, установили, що в нерухомих металевих провідниках уся робота електричного струму витрачається на збільшення їхньої внутрішньої енергії.

      

Джеймс Джоуль                          Емілій Ленц

Нагрітий провідник віддає отриману енергію навколишнім тілам, але вже внаслідок теплообміну.

Закон Джоуля-Ленца. Кількість теплоти, яка виділяється провідником зі струмом, визначається добутком квадрата сили струму, опору провідника і часу проходження струму: Q=I2Rt, де Q - кількість теплоти, яка виділяється провідником зі струмом; І - сила струму в провіднику; R - опір провідника; t - час проходження струму.

Якщо провідники з’єднані паралельно, то вони перебувають під однаковою напругою, у такому випадку Q зручно розраховувати  за формулою:

.

За законом збереження енергії кількість теплоти, що передається навколишньому середовищу, дорівнює роботі електричного струму: Q=A=UIt.

Закон Джоуля-Ленца справедливий у межах застосованості закону Ома.

Електронагрівальні прилади. Електричні нагрівальні пристрої широко застосовують у сільському господарстві, промисловості, на транспорті, в побуті. Незважаючи на зовнішнє різноманіття, усі електронагрівники, використовувані на практиці, мають спільні риси.

По-перше, робота всіх електричних нагрівників ґрунтується на тепловій дії струму: в таких пристроях енергія електричного струму перетворюється на внутрішню енергію нагрівника, який, у свою чергу, віддає енергію довкіллю шляхом теплопередачі.

По-друге, основною частиною будь-якого електронагрівника є нагрівальний елемент — провідник, який нагрівається в разі проходження струму.

Найчастіше для виготовлення нагрівальних елементів застосовують сплав нікелю, заліза, хрому і марганцю, відомий під назвою “ніхром”.

Підвідні проводи та нагрівальний елемент з’єднані послідовно, тому сила струму в них є однаковою. При цьому підвідні проводи нагріваються набагато менше, ніж нагрівальний елемент. Це означає, що опір підвідних проводів у багато разів менший від опору нагрівального елемента. Зазвичай нагрівальні елементи виготовляють із речовин з великим питомим опором, а підвідні проводи — із речовин з малим питомим опором.

З’ясуємо, з яких причин може різко збільшитися сила струму в електричному колі звичайної квартири. Оскільки напруга в мережі є незмінною, збільшення сили струму можливе тільки за умови зменшення загального опору кола. Споживачі струму в квартирі з’єднані паралельно, тому, якщо увімкнути відразу кілька потужних споживачів, загальний опір кола суттєво зменшиться, відповідно сила струму в колі значно збільшиться. Різко збільшується сила струму в колі й у випадку короткого замикання — з’єднання кінців ділянки кола провідником, опір якого дуже малий порівняно з опором даної ділянки. Так, коротке замикання може виникнути у випадку порушення ізоляції проводів або під час ремонту елементів електричного кола, які перебувають під напругою (нагадаємо, що це є смертельно небезпечним!).

Щоб уникнути пожежі у випадку короткого замикання або перевантаження електричного кола, а також не допустити псування споживачів електричної енергії під час небезпечного збільшення сили струму, використовують запобіжники — пристрої, які розмикають коло, якщо сила струму в ньому збільшиться понад норму.

Демонстрація. Застосування автоматичних та плавких запобіжників (біметалева пластинка, плавкі запобіжники, автоматичний запобіжник)

Робоча частина автоматичного запобіжника — біметалева пластина. У разі збільшення сили струму понад норму біметалева пластина вигинається, в результаті чого коло розмикається. Після охолодження запобіжник знову можна повернути в робочий стан.

Плавкі запобіжники застосовують в радіотехніці. Уздовж осі скляної трубочки з металевими наконечниками натягнутий тонкий дріт із легкоплавкого матеріалу.

2. Вчимося розв’язування задач.

Задача 58.1.  (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі)По провіднику, до кінців якого прикладено напругу 127 В, пройшов заряд 200 Кл за 1 хв. Знайти кількість теплоти, що виділилася в провіднику, і потужність. (В. 25,4 кДж; 423 Вт)

Задача 58.2.  (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Електрокамін, що має спіраль з ніхромового дроту з площею поперечного перерізу 2,2 мм2 і завдовжки 11 м, під’єднаний до мережі з напругою 220 В. Визначте кількість теплоти, виділену за 4 год роботи. (В. 126,7 МДж)

Задача 58.3.   (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Яка кількість теплоти виділяється за 20 хв в електрочайнику з опором спіралі 100 Ом, увімкненому в мережу 220 В? Яка маса води, налитої в чайник, якщо вона нагрілася за цей час від 20 0С до кипіння? (В. 580,8 кДж; 1,73 кг)

Задача 58.4.   (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) У коло послідовно ввімкнули два резистори. У першому виділяється у 2 рази менша кількість теплоти, ніж за той самий час у другому. Опір якого провідника більший і у скільки разів? На якому з провідників більша напруга і у скільки разів?

---

4. Запитання до уроку.

Запитання 55.1. Якщо в коло паралельно ввімкнути мідний і сталевий дроти, які мають однакові довжини і площі поперечного перерізу, то в мідному провіднику за той самий час виділиться більше теплоти. Чому?

Запитання 55.2. Назвіть винахідників ламп розжарювання? Які електричні лампи використовують для практичних потреб людини?

Запитання 55.3. Що таке нагрівальний елемент? Назвіть електронагрівальні прилади, які ви знаєте.

Запитання 55.4. Спіраль електроплитки дуже сильно нагрівається під час проходження електричного струму. Чому дроти, якими електроплита підключена до мережі, нагріваються значно менше?

Запитання 55.5. Якщо вийняти з води увімкнений електричний кип’ятильник, то його спіраль може перегоріти. Чому?

Запитання 55.6. Що може стати причиною надмірного збільшення сили струму в колі? До чого це може призвести?

Запитання 55.7. Що таке коротке замикання?

Запитання 55.8. З якою метою застосовують запобіжник? Поясніть принцип дії плавкого запобіжника. Чи можна замість запобіжника вставити товстий провід або пучок мідних проводів?

Запитання 55.9. Яким вимогам має відповідати речовина, з якої виготовляють дріт для плавкого запобіжника?

Запитання 55.10. Чому для запобігання займанню електропроводки особливу увагу слід приділяти якісному з’єднанню дротів один з одним та з приладами, які увімкнено в мережу?

Запитання 55.11. Чому у квартирних лічильниках електричної енергії вмонтовано запобіжники, які не дозволяють зростати силі струму через лічильник вище від певної границі?

Запитання 55.12. Чому для плавких запобіжників не використовують залізний дріт замість свинцевого? Чому цей дріт повинен бути набагато тоншим, ніж проводи, які з’єднують споживачі електроенергії?

---

5. Домашнє завдання.

Підручник:  § 34-35.

Задача 57.1. Яка кількість теплоти виділиться протягом години в провіднику опором 10 Ом за сили струму 10 А?

Тестові завдання до теми Теплова дія струму.

ЗАПОЛНИТЕ ФОРМУ ДЛЯ ОТВЕТА НА ТЕСТ

ВАЖНО  При выполнении тестов, самостоятельных и контрольных работ в форму заносить только цифру в единицах СИ (если не указано другого), без единиц измерения и с точностью указанной в условии задачи, иначе ответ будет засчитан как не правильный

Запитання 1. Визначте, як зміниться кількість теплоти, що виділяється за одиницю часу в провіднику з постійним електричним опором, якщо силу струму в колі збільшити в 4 рази.

                А. Зменшиться в 4 рази.

                Б. Збільшиться у 2 рази.

                В. Збільшиться у 8 разів.

                Г. Збільшиться у 16 разів.

Запитання 2. У плавких запобіжниках переважно застосовують дротик із свинцю. Тому, що свинець має:

• А. великий питомий опір;
• Б. низьку температуру плавлення;
• В. велику густину;
• Г. велику питому теплоємність;
• 
  

Запитання 3.. Плавкі запобіжники застосовуються для:

• А. зміни сили струму в колі;
• Б. розмикання кола при протіканні великого струму;
• В. запобігання розмикання кола при протіканні великого струму;
• Г. вимірювання сили струму  в колі;
• 
  
• Запитання 4. Внаслідок випаровування матеріалу з поверхні нитки розжарювання електролампи, нитка з часом стає тоншою. Як це впливає на потужність, що споживає ламка? Потужність…
• А. зростає;
  Б. зменшується;
  В. не змінюється;
  Г. залежить від потужності лампи.

---

6. Для допитливих.

Споживачі електричного струму. З доісторичних часів і до середини ХІХ ст. людина використовувала для освітлення смолоскипи (факели), свічки, гасові лампи і газові пальники.

Лише у 1878 р. деякі вулиці й площі Парижа  було освітлено електричними свічками - лампами з електричною дугою. Електричну свічку створив російський винахідник Павло Яблочков, тому її ще називають “свічкою Яблочкова”.

У 1870 році російський електротехнік Олександр Лодигін сконструював електричну лампу розжарювання.

У 1879 році американський винахідник Томас Едісон винайшов спосіб одержання тонких вугільних ниток, які він використовував у конструкції електричної лампи.

На початку ХХ ст. створюють більш економічні лампи з металевою зигзагоподібною ниткою.

У 1906 році Лодигін конструює лампу з ниткою із вольфраму.

Вольфрам - тугоплавкий метал, що плавиться при температурі 33800С. Щоб зменшити швидке випаровування вольфраму, балон лампи почали наповнювати інертними газами - аргоном (з домішками азоту), криптоном.

Тема Електричний струм у металах.

23/04/2020

Електричний струм може існувати в металах, рідинах, газах та вакуумі.

Електричний струму у металах. Метали у твердому стані мають кристалічну будову. Частинки в кристалах розташовані в певному порядку, утворюючи просторову (кристалічну) ґратку. В будь-якому металі частина валентних електронів покидає свої місця в атомі, в результаті чого атом перетворюється в позитивний іон. У вузлах кристалічної решітки металу розташовані позитивні іони, а в просторі між ними рухаються вільні електрони (електронний газ), тобто не пов'язані з ядрами своїх атомів.

Негативний заряд усіх вільних електронів за абсолютним значенням дорівнює позитивному заряду всіх іонів решітки. Тому в звичайних умовах метал електрично нейтральний.

 

Які ж електричні заряди рухаються під дією електричного поля в металевих провідниках?

У 1899 р. К. Рікке на трамвайній підстанції у Штуттгарті включив в головний провід, що живить трамвайні лінії, послідовно один одному торцями три тісно притиснутих циліндра; два крайніх були мідними, а середній - алюмінієвим. Через ці циліндри більше року проходив електричний струм. Провівши ретельний аналіз того місця, де циліндри контактували, К. Рікке не виявив в міді атомів алюмінію, а в алюмінії - атомів міді, тобто дифузія не відбулася. Таким чином, він експериментально довів, що при проходженні по провідникові електричного струму іони не переміщаються. Отже, переміщуються одні лише вільні електрони, а вони у всіх речовин однакові.

Існування електронів провідності в металах було доведено вченими і в іншому досвіді. Якщо привести в швидке обертання дротяну котушку, а потім її різко зупинити, то в такому колі електровимірювальні прилади покаже наявність короткочасного струму, хоча в ланцюзі немає джерела струму. Це продовжували рухатися електрони провідності.

Отже, під дією електричного поля в металах носіями електричного струму є вільні електрони.

Якщо в провіднику немає електричного поля, то електрони рухаються хаотично, аналогічно тому, як рухаються молекули газів або рідин. У кожний момент часу швидкості різних електронів відрізняються по модулях і за напрямками. Якщо ж у провіднику створено електричне поле, то електрони, зберігаючи свій хаотичний рух, починають зміщуватися у бік позитивного полюса джерела. Разом з безладним рухом електронів виникає і упорядковане їх перенесення - дрейф. 

Хоча швидкість упорядкованого руху електронів у провіднику під дією електричного поля невелика - кілька міліметрів в секунду, а іноді і ще менше, рух електрично заряджених частинок у речовині провідників людське око не здатне спостерігати.

Як тільки в провіднику виникає електричне поле, воно з величезною швидкістю, близькою до швидкості світла у вакуумі (300 000 км/с), поширюється по всій довжині провідника. Одночасно з поширенням електричного поля всі електрони починають рухатися в одному напрямку по всій довжині провідника. Так, наприклад, при замиканні ланцюга електричної лампи у впорядкований рух приходять і електрони, наявні в спіралі лампи.

Коли говорять про швидкість поширення електричного струму в провіднику, то мають на увазі швидкість розповсюдження по провіднику електричного поля.

Електричний сигнал, посланий, наприклад, по проводах на відстань s = 8000 км, приходить у місце призначення приблизно через 0,03 с.

• Відео. Еелектричний струм у провіднику. (Час показу 0:58 хв.)

Залежність опору металевого провідника від температури. Намотаємо у вигляді спіралі декілька метрів тонкої (діаметром 0,1– 0,2 мм) залізної  дротини і ввімкнемо її в коло, яке містить батарею гальванічних елементів і амперметр. Опір дротини підберемо таким чином, щоб за кімнатної температури стрілка амперметра відхилялась практично на всю шкалу. Відмітимо покази амперметра та почнемо сильно нагрівати дротину з допомогою спиртівки. З плином часу ми побачимо, що по мірі нагрівання  струм в колі зменшується, а отже, опір дротини при нагріванні збільшується. Такий результат спостерігається не лише із залізом і вольфрамом, а й з іншими металами. Отже, при збільшенні температури опір металів збільшується.

  

• Демонстрація. Залежність опору провідника від температури (джерело струму лабораторне, з’єднувальні провідники, гальванометр-амперметр, спиртівка, сірники, штатив з муфтою і лапкою, спіраль)

• Відео. Залежність опору провідника від температури (Час показу 3:01 хв)

Пояснимо причину збільшення опору металів при нагріванні. Як відомо, електрони в металах приймають участь одночасно в двох рухах: тепловому та напрямленому. Оскільки температура – це міра інтенсивності теплового руху, то зі збільшенням температури кінетична енергія теплового руху електронів та вузлів кристалічної ґратки збільшується. Зі збільшенням кінетичної енергії збільшується і кількість зіткнень  вільних носіїв заряду з іонами, які знаходяться у вузлах кристалічної ґратки. Оскільки ці зіткнення і є причиною опору металів, то зі збільшенням кількості зіткнень і опір металів збільшується. Крім того, в процесі нагрівання відбувається теплове розширення провідника, в результаті чого змінюються його лінійні розміри. Оскільки довжина провідника на декілька порядків більша за площу перерізу, то і збільшення довжини на декілька порядків більше за збільшення площі поперечного перерізу.

Наукові дослідження виявили, що в обмеженому діапазоні температур опір металевих провідників зростає прямо пропорційно температурі.

 

Мал. Графік залежності опору провідника від температури.

Залежність опору металевих провідників від температури використовують у термометрах опору. Про зміни темпертури навколишнього середовища судять за зміною опору дроту. Такі термометри дають змогу виміряти дуже низькі й дуже високі температури середовища.

Та найбільш яскравим прикладом розходження теорії і дослідів є надпровідність. У 1911 р. голландський фізик Камерлінг-Оннес, вивчаючи температурну залежність питомого опору ртуті в області низьких температур, знайшов дивовижне явище: при температурі 4,2 К опір ртуті практично стрибком зменшувався до нуля.

У разі зменшення температури деяких металів до температур, близьких до абсолютного нуля, їхній опір стрибком падає до нуля. Це явище називають надпровідністю. 

В 1913 році автор цього відкриття отримав навіть Нобелівську премію. Цікаво, що її формулювання було таким: «За дослідження властивостей речовини при низьких температурах, що обумовили, крім усього іншого, отримання рідкого гелію». Але парадокс в тому, що незважаючи на отримання Нобелівської премії, дослідження надпровідності займались лише одиничні фізичні лабораторії.

З 1955 року відбулося технічне застосування надпровідників. За їх допомоги було створено перший електромагніт. З часу відкриття явища та моменту впровадження в життя пройшло цілих 56 років.

В наш час надпровідність встановлено у сотень речовин – чистих металів і металевих сплавів. Температура переходу в надпровідний стан у різних речовин різна, і може становити від сотих часток градуса абсолютної шкали до >>20К. Речовини у надпровідному стані мають надзвичайні властивості. На практиці найважливішою є здатність довгий час (роками) підтримувати без затухання електричний струм у надпровідному колі. Широкого застосування набула надпровідність в енергетиці та транспорті. Явище надпровідності покладено в основу роботи термометрів опору, швидкісних потягів на магнітній подушці… Можна сміливо стверджувати, що вона на 30 – 50 % входить до складу різноманітної техніки.

  

Мал. а) термометр опору; б) швидкісний потяг на магнітній подушці.

• Відео. Пояснення надпровідності. (Час показу 1:21 хв.)

---

3. Запитання до уроку.

Запитання 58.1. Опишіть характер руху вільних електронів у металах за відсутності електричного поля.

Запитання 58.2. Опишіть характер руху вільних електронів у металах за наявності електричного поля.

Запитання 58.3. Що являє собою електричний струм у металах?

Запитання 58.4. Опишіть суть досліду з виявлення природи електричного струму в металах.

Запитання 58.5. Як опір металів залежить від температури? У чому полягає явище надпровідності?

---

4. Домашнє завдання.

Підручник: параграф 36.

Тема Електричний струм у розчинах і розплавах електролітів Застосування електролізу.

28/04/2020

Електроліти. Складемо коло з джерела струму, гальванометра, ключа і посудини з хімічно чистою (дистильованою) водою, в яку занурені вугільні електроди. При замиканні кола стрілка гальванометра не відхилиться.

Мал. Електричне коло з електролітичною ванною.

• Демонстрація. Дистильована вода - діелектрик (джерело струму, з’єднувальні провідники, гальванометр, ключ, електролітична ванна з дистильованою водою, електроди, лампа розжарювання).

Дистильована вода - практично діелектрик, тому що в ній майже немає вільних заряджених частинок. Діелектриком є і кухонна сіль. Однак, якщо дрібку кухонної солі кинути в дистильовану воду, то отриманий розчин буде добре проводити струм.

• Демонстрація. Електричний струм у водному розчині кухонної солі (джерело струму, з’єднувальні провідники, електролітична ванна з дистильованою водою, щіпка кухонної солі, лампа розжарювання, гальванометр).

Чому це так? Звідки в розчині взялися вільні частинки, що мають електричний заряд? Молекула води полярна, тобто її можна уявляти об’єктом видовженої форми, на кінцях якого зосереджені електричні заряди протилежних знаків.

Мал. У водному розчині молекули води послаблюють зв'язок між йонами.

Відтак електричне поле молекул води сприяє розпаду йонних кристалічних ґраток на вільні йони.

Молекули багатьох речовин (наприклад, солей) являють собою позитивні і негативні йони, з’єднані в одне ціле силою електричного притягання. Так, макромолекула кухонної солі () складається з позитивних йонів натрію  і Хлору () , макромолекула купрум сульфату () - з позитивних йонів Купруму  і негативних йонів сульфату . Якщо ці речовини розчинити, наприклад, у воді, то притягання між йонами стане набагато слабшим і молекули речовини можуть розпастися на окремі йони.

Молекули води і йони речовини знаходяться в безперервному хаотичному русі. Якщо різнойменно заряджені йони наближаються один до одного настільки близько, що почнуть проявлятися сили їх взаємного притягання, то під дією цих сил  вони можуть з’єднатися, утворюючи молекули розчиненої речовини. В слабких розчинах явище розпаду йонних граток відбувається швидше, ніж з’єднання йонів у молекули, тому в таких розчинах є вільні йони.

Дослідним шляхом встановлено, що провідниками струму є водні розчини кислот, солей і лугів. Розчини інших речовин, наприклад цукру, не проводять електричний струм.

Мал. Схематичне зображення розчинів цукру (1) та кухонної солі (2).

• Демонстрація. Водний розчин цукру не проводить електричного струму (джерело струму, з’єднувальні провідники, електролітична ванна з дистильованою водою, щіпка цукру, лампа розжарювання, гальванометр).

Руйнування кристалічних ґраток може бути спричинене  не тільки розчинником. За умови значного збільшення температури деякі солі та оксиди металів можуть розпадатися на окремі йони й без “допомоги” розчинника. Тому розплави цих речовин теж проводять електричний струм.

Речовини, водні розчини або розплави яких проводять електричний струм, називають електролітами.

Розщеплення електроліту на йони у водному розчині або в розплаві називають електролітичною дисоціацією.

Зі збільшенням температури ступінь дисоціації зростає, а, отже, збільшується концентрація позитивно і негативно заряджених іонів.

Рекомбінація — процес з'єднання йонів у нейтральні молекули.

Між процесами електролітичної дисоціації й рекомбінації йонів за незмінних умов установлюється динамічна рівновага, за якої число молекул, що розпадаються на йони за одиницю часу, дорівнює числу пар іонів, що за цей час з'єднуються в нейтральні молекули.

Електричний струм у розчинах і розплавах електролітів. У результаті електролітичної дисоціації в розчині з’являються заряджені частинки, - позитивні і негативні йони й розчин починає проводити струм.

Візьмемо два вугільні електроди та з’єднаємо їх з полюсами джерела струму.

Електрод, з’єднаний з позитивним полюсом джерела струму, називають анодом. Електрод, з’єднаний з негативним полюсом джерела струму, називають катодом.

Мал. Електроди.

Опустимо електроди в посудину з розчином електроліту, наприклад, із водним розчином купрум хлориду (), і замкнемо коло. У розчині купрум хлориду виникне електричне поле, під дією якого вільні позитивні йони Купруму () попрямують до катода, а вільні негативні йони Хлору () - до анода. Отже, у розчині виникне електричний струм. Проходження постійного струму через розчин електроліту обумовлює зміну характеру руху заряджених частинок розчину (іонів) - хаотичний рух змінюється спрямова­ним упорядкованим рухом.

Носіями електричного струму у розчинах і розплавах електролітів є позитивні та негативні йони.

Йонний механізм провідності (крім розчинів та розплавів електролітів) мають і деякі тверді речовини, наприклад натрій хлорид (), калій хлорид (), аргентум нітрат () та ін.

Під час проходження струму через електроліти позитивні йони рухаються до негативного електрода - катода, тому їх називають катіонами; негативні йони рухаються до позитивного електрода - анода, і їх відповідно називають аніонами.

 При підвищенні температури кількість вільних йонів електроліту збільшується, тому опір - зменшується і навпаки.

Електроліз. Проходження електричного струму через електроліт характеризується тим, що відбувається перенесення хімічних складових електроліту й ті виділяються на електродах у вигляді твердого шару або в газоподібному стані.

а) б)  Мал. Електричний струму у водному розчині а) купрум хлориду; б) мідного купоросу..

Наприклад, якщо через водний розчин купрум хлориду протягом кількох хвилин пропускати струм, то поверхню катода вкриє тонкий шар міді, а біля анода виділиться газоподібний хлор. Наявність хлору можна визначити за характерним запахом або, якщо попередньо обгорнути анод кольоровою тканиною, - за її знебарвленням.

Це відбувається тому, що під час проходження струму вільні позитивні йони Купруму прямують до катода, а вільні негативні йони Хлору - до анода. Досягши катода, катіон Купруму “бере” з його поверхні електрони, яких йому бракує, тобто відбувається хімічна реакція відновлення. Унаслідок цієї реакції катіон Купруму перетворюється на нейтральний атом; на поверхні катода осідає мідь. Водночас аніони Хлору, досягши поверхні анода, навпаки, “віддають” йому надлишкові електрони - відбувається хімічна реакція окислення; на аноді виділяється хлор. Хлор в йонному стані не має запаху, тоді як звичайний хлор має запах.

Процес виділення речовини на електродах, пов’язаний з окисно-відновними реакціями, що відбуваються на електродах під час проходження струму, називають електролізом.

Закон електролізу (І закон Фарадея). Уперше явище електролізу докладно вивчив у 1883 році англійський фізик Майкл Фарадей. Точно вимірюючи масу речовин, які виділялись на електродах під час проходження електричного струму через електроліт, він сформував закон, який згодом був названий законом електролізу, або першим законом Фарадея.

І закон електролізу: маса речовини, що виділяється на електроді під час електролізу, пропорційна значенню заряду, пропущеного через  електроліт.

І закон електролізу (Фарадея): , де - маса речовини, що виділяється на електроді, - заряд, пропущений через електроліт,  - коефіцієнт пропорційності.

Враховуючи, що , закон електролізу можна представити інакше:

,

де - маса речовини, що виділяється на електроді, - сила струму в колі, - час проходження струму, - коефіцієнт пропорційності.

Коефіцієнт пропорційності  - називають електрохімічним еквівалентом речовини, який чисельно дорівнює масі речовини, що виділяється на електроді за 1 с під час проходження через електроліт струму силою 1А.

Одиниця вимірювання електрохімічного еквіваленту речовини: , кг/Кл.

Застосування електролізу. Електроліз є основою багатьох виробничих процесів, широко розповсюджених майже в усіх галузях сучасної промисловості. Розглянемо найважливіші з них.

Добування хімічно чистих речовин. Електролізом розплавів сполук одержують Al, Mg, Na, Li, Ca, Be, а також тугоплавкі метали ( W, Mo, Ta, Ti, Zr, V, Nb) та сплави. Крім цих речовин, методом електролізу виробляють F2 із розплаву NaF, H2 i O2 із води (за наявності NaOH), MnO2 із розчину MnSO4, а також велику кількість окисників (KMnO4, K2CrO4, H2O2, KClO) і деякі органічні сполуки, наприклад, анілін із нітробензену.

На аноді, як правило, виділяється кисень (якщо сировиною є сульфатні руди) або – рідше – хлор, якщо електролізу піддають хлориди металів. Метали, отримані шляхом електролізу (або іншим способом), зазвичай містять деяку кількість домішок, оскільки сировина не може бути “ідеальною”. Так, у розплаві завжди наявні солі й оксиди інших металів, які так само можуть виділитися на катоді. Для очищення металів від домішок можна знову використати електроліз.

Рафінування (очищення) металів застосовується для одержання високочистих Cu, Ni, Au, Ag, Pb, Sn, Fe. З цією метою пластину із забрудненого металу підключають анодно до джерела постійного електричного струму і поміщають в електролізер, який містить розчин солі цього металу та деякі технологічно необхідні компоненти. За катод використовують тонкий стрижень із попередньо обчищеного металу. Під час пропускання електричного струму відбувається розчинення анода. Метал окиснюється і переходить у розчин у вигляді катіонів, які переміщуються до катода і розряджаються на ньому, утворюючи компактний осад чистого металу. Домішки, що містились у забрудненому металі, частково випадають зі стрижня у вигляді шламу (якщо їх потенціал має більш додатне значення порівняно з основним металом), а частково розчиняються (якщо їх потенціал має більш від’ємне значення, ніж основний метал) і переходять у електроліт, звідки їх періодично вилучають спеціальними методами.

Найчастіше електролітичному рафінуванню піддають мідь. Така мідь називається губчастою, її чистота не перебільшує 99% і містить домішки Fe, Zn, Au, Ag.

Деякі домішки (Zn і Fe), що окиснюються легше, ніж Cu, разом з міддю розчиняються на аноді (рис.10.14б). Оскільки вони відновлюються важче, ніж Cu, то регулюючи напруження струму в ланцюгу можна уникнути їх осадженню на катоді. Інші домішки (Ag і Au), що окиснюються важче, ніж Cu, не розчиняються, але у міру розчинення анода вони скупчуються на дні електролізеру у вигляді анодного мулу, який періодично вилучають звідти. Анодний мул є джерелом добування золота і срібла. Електролітична мідь містить до 99,95% Cu.

Мал. Виробничий процес рафінування міді (а) та схема процесу (б).

Електролітичне рафінування дозволяє одержувати метали з дуже низьким вмістом домішок (0,020,005%). При утилізації анодного шламу добувають Au, Ag, Se, Te, а з рідкого електроліту  Ni, Fe, Zn та інші активні метали. Це значною мірою виправдовує великі витрати електроенергії на процес рафінування.

Гальваностегія - це електролітичний процес покриття одного металу іншим, більш стійким у механічному і хімічному відношенні. Гальванічними називають одержані за допомогою електролізу металеві покриття товщиною 1100 мкм на поверхні певного виробу чи деталі. Для цього придатні усі метали, які відповідно до правил розрядки здатні виділятися на катоді.

Покриття наносять при електролізі розчинів солей з використанням розчинного анода (нікелювання, кадміювання, цинкування, лудження оловом, сріблення) чи з використанням інертного анода (золочення, хромування). До золочення чи сріблення звичайно звертаються для покращення зовнішнього вигляду металевих виробів, а до нанесення металів, що виявляють стійкість до дії окисників (хром, нікель) – при необхідності зберігання металу від окиснення і надання йому додаткової міцності. Виріб, на який наноситься гальванічне покриття, завжди є катодом. Його попередньо очищують, полірують, знежирюють і занурюють в електролізер у якості катода. Електролітом беруть розчин солі того металу, яким здійснюється покриття, а анодом – пластину з того ж металу. Для досягнення більш рівномірної покривної плівки виріб поміщають між двома анодними пластинами.

Гальванічні покриття мають різні призначення: захист від корозії (покриття із Zn, Cd, Sn); захисно-декоративні функції (Ni, Cr, Au, Ag); підвищення електричної провідності (Сu, Ag, Au); збільшення стійкості до зношення (Cr, Rh, Pd); одержання магнітних плівок (сплави NiCo, NiFe); покращення відбивальних властивостей поверхні (Ag, Rh, Pd, Cr); зменшення коефіцієнта тертя (Pb, Cr, Sr, Ir); покращення здатності до паяння (Sn, Pb).

Мал. Нанесення покриття з використанням розчинного анода.

Гальванопластика - це одержання за допомогою електролізу точних копій рельєфних виробів. У 1836 році Б. С. Якобі (1801-1874) запропонував одержання відшаровуваних покриттів (гальванопластику) і застосував його для виготовлення мідних порожнистих фігур, що прикрасили Ісаакіївський собор у Санкт-Петербурзі.

Мал. Одержання копій за допомогою гальванопластики.

За допомогою гальванопластики виготовляють копії монет, медалей, барельєфів, матриць для пресування різних виробів (грампластинок, ювелірних прикрас, скульптур, гравюр) і тиснення шкіри та паперу, а також відбитки радіотехнічних схем, друкарські кліше та інші предмети складної конфігурації.

Спосіб відрізняється виключно високою точністю відтворювання рельєфу виробу. Для одержання копій спочатку роблять зліпки деталі з пластичного матеріалу (наприклад, з воску), покривають зліпок графітовим пилом для надання йому електропровідності, а потім занурюють в електролізер у якості катода і нарощують на ньому шар металу необхідної товщини. Наприкінці при нагріванні зліпку розтоплюють віск. Як видно, гальванопластика принципово не відрізняється від гальваностегії.

---

3. Закріплюємо теоретичний матеріал.

Вправа 59.1. Електролітична дисоціація.

Вправа 59.2. Електроліз.

Вправа 59.3. Електричний струм у розчинах і розплавах електролітів.

Тести онлайн. Електричний струм у розчинах і розплавах електролітів. 

ЗАПОЛНИТЕ ФОРМУ ДЛЯ ОТВЕТА

Запитання .1.Т. Виберіть частинки, що є носіями електричного струму в електролітах.

А. Електрони

Б. Лише позитивні йони

В. Тільки негативні йони

Г. Позитивні та негативні йони

Запитання .2.Т. Вкажіть назву процесу розпаду молекул електроліту на йони:

А. Електроліз

Б. Реакція відновлення

В. Електролітична дисоціація

Г. Рекомбінація

Запитання .3.Т. Закінчіть формулювання І закону Фарадея: “Маса речовини, що виділяється на електроді, прямо пропорційна...”

А. напрузі на електролітичній ванні

Б. заряду, що переноситься через електроліт

В. опору електроліту

Г. температурі електроліту

Запитання .4.Т. Вкажіть назву коефіцієнта пропорційності в І законі Фарадея:

А. Хімічний еквівалент

Б. Стала Фарадея

В. Електрохімічний еквівалент

Г. Валентність

Запитання .5.Т. Вкажіть назву позитивно зарядженого електрода в електролітичній ванні.

А. Анод

Б. Аніон

В. Катод

Г. Катіон

Запитання .6.Т.  Як зміниться маса речовини, що виділяється на електроді, якщо силу струму, яка проходить через електроліт, збільшити в 3 рази, а час електролізу зменшити в 6 разів:

        А. зменшиться у 18 разів;

        Б. зменшиться у 9 разів;

        В. зменшиться у 6 разів;

        Г. зменшиться у 2 рази.

---

4. Запитання до уроку.

Запитання 59.1. Чи є провідником струму дистильована вода?  Чому саме водні розчини солей, кислот і лугів є провідниками?

Запитання 59.2. Які речовини називають електролітами? Наведіть приклади електролітів. Чому в електролітах у твердому стані немає вільних електронів?

Запитання 59.3. Поясніть механізм виникнення струму в електролітах. Що є носіями зарядів у розчинах електролітів?

Запитання 59.4. Що таке електролітична дисоціація?  

Запитання 59.5. Що називають анодом? катодом? Що таке електроліз?

Запитання 59.6. Як змінюється кількість вільних носіїв зарядів в електролітах при зростанні температури? Як залежить опір електролітичної ванни від температури?

Запитання 59.7. Чому перш ніж зробити гальванічне покриття вироби ретельно знежирюють і промивають?

Запитання 59.8. Чому для гальванічного покриття виробу найчастіше застосовують нікель і хром?

---

5. Домашнє завдання.

Підручник: параграф 37-38.

Задача 59.1. Під час електролізу розчину  позитивні йони  за 1 хв перенесли на катод заряд 60 Кл. Визначте силу струму в колі, частиною якого є електролітична ванна. (В. 1А)

Тема Розв'язування задач на електролізу

30/04/2020

2. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 59.1.  (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Під час електролізу сталеву деталь площею поверхні 800 см2 було вкрито шаром нікелю товщиною 54 мкм. За якої сили струму проходив процес, якщо електроліз триває 4 год?

Задача 59.2.  (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Скільки на алюмінієвому заводі витрачається електроенергії на отримання кожної тони алюмінію? Електроліз ведеться за напруги 850 В, а ККД установки 80%. Відповідь надайте у кВт*год.

Задача 59.3.  (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) На рисунку зображені три електролітичні ванни. В якій ванні на катоді виділиться найбільша кількість міді?

Задача 59.4.  (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) Крізь розчин сірчаної кислоти пройшло  Кл електрики, щоб виділеним під час електролізу воднем заповнити за нормальних умов повітряну кулю. Який вантаж зможе підняти ця куля? Електрохімічний еквівалент водню дорівнює 0,0104 мг/Кл (вагою кулі та водню знехтуйте).

Задача 59.6.  (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі) За час електролізу розчину HCl на аноді виділилося 35 г хлору. Скільки водню виділиться на катоді за цей самий час?

---

3. Домашнє завдання.

Підручник: параграф 37 - повторити.

Задача 59.7. Який заряд пройшов через електролітичну ванну з розчином йодиду срібла, якщо на катоді виділилося 20 г металу?

Тема Електричний струм у газах.

Види самостійних газових розрядів.

05/05/2020

07/05/2020

Проводимо експеримент. Складемо електричне коло з потужного джерела струму, гальванометра та двох металевих пластин, розділених повітряним прошарком. Замкнувши коло, побачимо, що стрілка гальванометра не відхиляється. А це означає, що в колі немає електричного струму або струм такий слабкий, що навіть чутливий гальванометр його не реєструє. Робимо висновок.

За звичайних умов у повітрі немає вільних заряджених частинок і воно не проводить електричного струму.

Помістимо між металевими пластинками запалену свічку - стрілка гальванометра відхилиться. Це означає, що в повітрі з’явилися вільні заряджені частинки і воно почало проводити електричний струм. З’ясуємо, що це за частинки, звідки і як вони з’явилися.

Механізм провідності газів. На відміну від металів і електролітів гази складаються  з електрично нейтральних атомів і молекул і за звичайних умов не містять вільних носіїв струму. Тому за звичайних умов повітря є ізолятором.

Полум’я спиртівки нагріває повітря й кінетична енергія теплового руху атомів і молекул повітря збільшується настільки, що в разі їхнього зіткнення від молекули або атома може відірватися електрон і стати вільним. Втративши електрон, молекула (або атом) стає позитивним йоном. Здійснюючи тепловий рух, електрон може зіткнутися з нейтральними молекулою чи атомом і приєднатися до них - утвориться вільний негативний йон.

Процес утворення позитивних і негативних йонів та вільних електронів з молекул (атомів) газу називають йонізацією.

Якщо йонізований газ помістити в електричне поле, то під дією поля позитивні йони рухатимуться в напрямку пластини, з’єднаної з негативним полюсом джерела струму, а електрони та негативні йони - в напрямку пластини, з’єднаної з позитивним полюсом джерела. У просторі між пластинами виникне напрямлений рух вільних заряджених частинок - електричний струм.

Електричний струм у газах являє собою прямований рух вільних електронів, позитивних та негативних йонів.

Газ може стати йонізованим не тільки в результаті підвищення його температури, але й внаслідок впливу інших  чинників. Наприклад, верхні шари атмосфери Землі йонізуються під дією космічних променів; сильний йонізаційний вплив на газ мають рентгенівські промені й т. д.

Газ йонізується під впливом:

• високої температури;
• космічних променів;
• рентгенівських променів;
• радіоактивного випромінювання... 

Несамостійний газовий розряд. Електричний струм у газах інакше називають електричним розрядом або газовим розрядом. Дослід показує, що якщо усунути причину, яка викликала йонізацію газу (прибрати пальник, вимкнути джерело рентгенівського випромінювання тощо), то газовий розряд зазвичай припиняється.

Газовий розряд, який відбувається тільки за наявності зовнішнього йонізатора, називають несамостійним газовим розрядом.

З’ясуємо, чому після припинення дії йонізатора газовий розряд припиняється.

По-перше, у процесі теплового руху електронів і позитивних йонів може відбутися рекомбінація - об’єднання їх у нейтральну молекулу (атом). Унаслідок рекомбінації кількість вільних заряджених частинок у повітряному проміжку між пластинами зменшується.

По-друге, позитивний йон, досягши негативного електрода (катода), “забирає” у нього електрон і перетворюється на нейтральну молекулу (атом); негативний йон, досягши позитивного електрода (анода) віддає йому зайвий електрон і теж перетворюється на нейтральну молекулу (атом). Нейтральні молекули  (атоми) повертаються в газ; вільні електрони притягуються до анода й поглинаються ним.

Таким чином, якщо йонізатор “працює”, у газі безперервно з’являються нові йони. Після припинення дії йонізатора кількість вільних заряджених частинок у газі швидко зменшується і газ перестає бути провідником електрики.

Самостійний газовий розряд. Йонізація електронним ударом. За певних умов газ може проводити електричний струм і після припинення дії йонізатора.

Газовий розряд, який відбувається без дії зовнішнього йонізатора, називають самостійним газовим розрядом.

Розглянемо, як відбувається самостійний газовий розряд. Під час руху швидкість електрона поступово збільшується. Проте це збільшення не може відбуватися нескінченно, оскільки електрон стикається з частинками газу (атомами, молекулами, йонами). Якщо на проміжку між зіткненнями електрон встигне набути великої швидкості, а отже, достатньої кінетичної енергії, то, зіткнувшись з нейтральним атомом чи молекулою, він може вибити з них електрон, іншими словами, може їх йонізувати. Таким чином, у результаті йонізації атома чи молекули утворюються позитивний йон і ще один електрон. Послідовність таких зіткнень спричиняє створення електронної лавини. Описаний процес називають ударною йонізацією або йонізацією електронним ударом.

Усі електрони, що утворилися внаслідок ударної йонізації, прямують до анода і врешті-решт поглинаються ним. Проте газовий розряд не припиниться, якщо в ньому будуть з’являтися нові електрони.

 Види самостійних газових розрядів:

• іскровий (блискавка, розряд кондукторів електрофорної машини, електрична іскра у свічці запалювання двигуна...)

• коронний (“вогні святого Ельма” на корабельних щоглах, громовідвід... ). Коронний розряд виникає в природі під впливом атмосферної електрики (перед грозою) і з’являється на верхівках дерев, навколо високовольтних ліній, на шпилях найвищих будівель та храмів.

• дуговий (при плавленні та зварюванні металів...)

• тліючий (лампи денного світла, газові лазери, рекламні трубки...)

Одним із джерел нових електронів може бути поверхня катода. Річ у тім, що утворені внаслідок ударної йонізації позитивні йони прямують до катода й вибивають з нього нові електрони. Іншими словами, внаслідок бомбардування катода позитивними йонами відбувається  емісія (випускання) електронів з поверхні катода.

Самостійний газовий розряд підтримується за рахунок емісії електронів з поверхні катода та ударної йонізації.

• Відео. Самостійний розряд в газах при зниженому тиску

---

3. Закріплюємо теоретичний матеріал.

Вправа 60.1. Механізм провідності газів.

Вправа 60.2. Види самостійного газового розряду.

Тести онлайн. Електричний струм у газах

ЗАПОЛНИТЕ ФОРМУ ДЛЯ ОТВЕТА

Запитання.1.Т. У якому середовищі здійснюється перенесення речовини під час проходження постійного струму.

        А. у металах.

        Б. в електролітах.

        В. у напівпровідниках.

        Г. у будь-якому середовищі.

Запитання.2.Т. Під час самостійного газового розряду необхідна…

        А. дія зовнішнього йонізатора.

        Б. тільки наявність вільних електронів.

        В. тільки сильне електричне поле.

        Г. наявність вільних електронів та сильне електричне поле.

Запитання.3.Т. Блискавка - це…

        А. тліючий розряд.

        Б. коронний розряд.

        В. дуговий розряд.

        Г. іскровий розряд.

Запитання.4.Т. Який вид розряду в газі зображено на фотографії?

А. тліючий

Б. коронний

В. скровий

Г. дуговий

Запитання 5. Визначте вид розряду в газі.

А. тліючий розряд

Б. коронний розряд

В. іскровий розряд

Г. дуговий розряд

---

4. Запитання до уроку.

Запитання 60.1. Чому за звичайних умов газ не проводить електричного струму? Який механізм провідності газів?

Запитання 60.2. Що таке йонізація? Який газ називають йонізованим?

Запитання 60.3. Який розряд у газі називають несамостійним?

Запитання 60.4. Дайте визначення самостійного газового розряду.

Запитання 60.5. Перелічіть основні види самостійних розрядів та наведіть приклади до кожного з  них.

Запитання 60.6. Чому гудуть електричні дроти високовольтних ліній?

---

5. Домашнє завдання.

Підручник: параграф 39-40.

Тема Узагальнення і систематизація знань.

Підготовка до контрольної роботи

12/05/2020

Усне опитування:

Запитання 60.1. Чому за звичайних умов газ не проводить електричного струму? Який механізм провідності газів?

Запитання 60.2. Що таке йонізація? Який газ називають йонізованим?

Запитання 60.3. Який розряд у газі називають несамостійним?

Запитання 60.4. Дайте визначення самостійного газового розряду.

Запитання 60.5. Перелічіть основні види самостійних розрядів та наведіть приклади до кожного з  них.

Запитання 60.6. Чому гудуть електричні дроти високовольтних ліній?

---

2. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 61.1. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі)   Обчисліть силу і потужність електричного струму, що пройде через організм людини, опір якої 15 Ом, в той час, коли вона доторкнеться проводів з напругою 220 В.

Задача 61.2. (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі)  Порогом роздратування називається найменша густина струму, яка викликає дане відчуття. Для людини ця величина складає A/см2 поверхні шкіри. Чи  викликає подразнення струм між електродами площею м2, якщо напруга джерела 50 В, а опір тканини між ними 10000 Ом?

Задача 61.3. При послідовному з’єднанні найбільше нагрівається провідник з найбільшим опором. Доведіть це.

Задача 61.4.  (Перейдіть за посиланням для перегляду розв’язку задачі)  В електричному чайнику потужністю 2 кВт за 10 хв можна довести до кипіння воду масою 2 кг, взяту за температури 200C. Вважайте, що тиск дорівнює 1 атм. Обчисліть кількість теплоти, яка необхідна для нагрівання цієї порції води до кипіння та визначте ККД нагрівника.

Задача 61.5. Для визначення електрохімічного еквівалента міді катодну пластинку спочатку зважили (m0), потім занурили її в електролітичну ванну, послідовно під’єднали амперметр та інше обладнання до джерела струму. Через 25 хв коло знеструмили, катодну пластинку промили й висушили, після чого її знову зважили (m). Визначте за результатами вимірювань, які наведено в таблиці, електрохімічний еквівалент міді. Відповідь запишіть у мг/Кл. (В. 0,32 мг/Кл)

---

3. Запитання до уроку.

Запитання 61.1. У якому випадку під час свердлення отворів за допомогою електродриля витрати електроенергії стають більшими: якщо використовується заточене або затуплене свердло? Відповідь обґрунтуйте.

---

4. Домашнє завдання.

Підручник:  § - повторити.

Задача 61.6. При лікуванні електростатичним душем до електродів електричної машини приклали напругу 100000 В. Визначте, який заряд проходить між електродами за час однієї процедури, якщо відомо, електричне поле виконує при цьому роботу 1800 Дж.

Підготуватися до тематичного оцінювання.

Тематичне оцінювання: "Робота і потужність електричного струму. Електричний струм у різних середовищах".

14/05/2020

Контрольна робота 

з теми «Електричний струм у різних середовищах»

ВАЖНО  При выполнении тестов, самостоятельных и контрольных работ в форму заносить только цифру в единицах СИ (если не указано другого), без единиц измерения и с точностью указанной в условии задачи, иначе ответ будет засчитан как не правильный.

ЗАПОЛНИТЕ ФОРМУ ДЛЯ ОТВЕТА

У завданні 1 – 6 виберіть правильну відповідь

1. З підвищенням температури опір металів:

а) не змінюється;

б) збільшується;

в) зменшується.

2. Носіями електричного струму у газах є:

а) електрони;

б) електрони та дірки;

в) електрони та йони.

3. Для електрозварювання використовують:

а) тліючий розряд;

б) коронний розряд;

в) дуговий розряд.

4. Процес виділення речовини на електроді – це:

а) електроліз;

б) електролітична дисоціація;

в) електроліт.

5. Для отримання чистих металів, використовують:

а) рафінування;

б) гальванопластику;

в) гальваностегію.

6.  Різке спадання опору провідника при температури близької до абсолютного нуля

а) надпровідності;

б) рекомбінації;

в) короткого замикання.

У завданні 7  встанови відповідність між колонками таблиці

7. Встанови відповідність між електричним струмом у середовищі та його застосуванням

А	Струм у металах	1	Люмінісцетна лампа
Б	Струм у електролітах	2	Гальваностегія
В	Струм у газах	3	Електричний паяльник
		4	Електро-променева трубка

Розв’яжіть задачу:

8. Під час нікелювання виробу за 0,5 год на катоді виділилося 1 г нікелю. Якою приблизно була сила струму в процесі нікелювання? Електрохімічний  еквівалент нікеля 0.3 мг/Кл

Захист навчальних проектів

Електрика в житті людини.  

19/05/2020

21/05/2020

26/05/2020

2. Захист навчальних проектів.

Проект 1. Безпека людини під час роботи з електричними приладами.

Мета проекту. Сформувати свідоме ставлення до правил користування електричними приладами. Ознайомити з методами запобігання небезпечних ситуацій. Кількість учасників: 4.      Завдання 1. Використовуючи різні джерела інформації підготувати повідомлення “Безпека людини під час роботи з електричними приладами” за планом: З’ясовуємо причину пошкодження провідників у колі. Безпека людини під час роботи з електричними приладами. Безпека людини при роботі з електричними приладами під час грози. Роль запобіжників при роботі електричних приладів. Дії людини у разі загорання електричного обладнання. Дії людини під час прогулянки. Щоб не стати жертвою удару блискавки. Надання першої допомоги при ураженні електричним струмом. Завдання 2. Порогом роздратування називається найменша густина струму, яка викликає дане відчуття. Використовуючи різні джерела інформації з’ясуйте який поріг роздратування має тіло людини. Від яких факторів залежить це значення. Які допустимі значення сили струму та напруги для людини? Презентація: Плакат.  Безпека людини під час роботи з електричними приладами.  Повідомлення. Безпека людини під час роботи з електричними приладами.

Проект 2. Робота побутових електроприладів на прикладі роботи їх моделей.

Мета проекту. Розширити знання учнів, щодо принципу роботи різних електричних побутових пристрої, набути практичних навичок складання електричних кіл з послідовним з’єднанням провідників, конструювання робочих моделей електричних пристроїв. Кількість учасників: 4. Завдання 1. За технологічною картою виготовити робочі моделі приладів: Технологічна карта. Пральна машина     Технологічна карта. Вентилятор Технологічна карта. Генератор мильних бульбашок. Завдання 2. Підготувати повідомлення з описом принципу роботи виготовленої моделі за планом: Для яких цілей використовується даний пристрій у побуті? Які особливості роботи створеної моделі? Яке з’єднання використовували для роботи моделі? Зарисуйте схему кола. Які особливості даного з’єднання? Який пристрій використовується як джерело струму? Який пристрій є споживачем струму в колі? Перетворення яких видів енергії відбувається при роботі приладу. Презентація: Демонстрація роботи виготовленої моделі. Плакат. Робота побутових електроприладів на прикладі роботи їх моделей Повідомлення. Робота побутових електроприладів на прикладі роботи їх моделей.

Виконані проекти:

Проведення оцінки споживання електроенергії користувачами

Дослідження 1. Порахуйте, скільки електроенергії витрачає Ваша сім’я на освітлення за добу, за місяць? Оцініть який відсоток від загального значення витраченої електроенергії витрачається на освітлення?

Дослідження 2. Оцініть як зміняться витрати електроенергії у квартирі, якщо замінити лампи розжарювання на енергозберігаючі?

Дослідження 3. Україна є однією з найбільш енерговитратних країн світу. Її частка у світовому споживанні енергії становить 1,9 %, тоді як населення становить 1 % людства.   У межах 15—20 % використовуваної електро­енергії марно витрачається в побуті через недбалість споживачів.

Кіотський протокол — міжнародна угода про обмеження викидів в атмосферу парникових газів.

Проблема енергозбереження тісно пов’язана з забрудненням навколишнього середовища. Головна мета угоди: стабілізувати рівень концентрації парникових газів в атмосфері на рівні, який не допускав би небезпечного антропогенного впливу на кліматичну систему планети.

На учасниць протоколу (Україна в цьому числі) припадає лише 15% світових викидів в атмосферу. Один із найбільших забруднювачів – США, як і раніше, згоди на приєднання не дають.

3. Запитання до уроку.

Запитання 33.8. Вкажіть шляхи економії електроенергії.

Запитання 40.6. Чи можна знімати провід з потерпілого за допомогою мокрої палиці або металевого стержня?

Запитання 40.7. Чому електромонтерам рекомендують працювати в гумових рукавицях і гумовому взутті?

Запитання 32.3. Назвіть приклади “живих” електростанцій.

---

4. Домашнє завдання.

Підручник: параграф.

---

Тема Підсумковий урок курсу фізики у 8 класі

28/05/2020

Пригадуємо разом:

---

3. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 62.1. Два точкові заряди q i -3q розташовані на деякій відстані. Кульки торкнули одна до одної й розвели на попередню відстань. У скільки разів зменшилась сила електричної взаємодії між кульками?

Задача 62.2. Опір провідника завдовжки 100 м дорівнює 0, 56 Ом. Яка напруга прикладена до цього провідника, якщо сила струму в ньому дорівнює 7 мА? Який питомий опір цього провідника, якщо його поперечний переріз 4 мм ?

---

4. Запитання до уроку.

Запитання 62.1. Назвіть види електричних зарядів, наведіть приклади їхньої взаємодії. Поясніть, як здійснюється електризація тіл. Охарактеризуйте сутність законів збереження електричного заряду та Кулона. Розкрийте суть поняття “електричне поле”.

Запитання 62.2. Розкрийте суть поняття “електричний струм” та наведіть приклади дії електричного струму. Поясніть умови виникнення та існування електричного струму. Порівняйте природу електричного струму різних середовищах. Розкрийте суть понять “сила струму” та “напруга”, поясніть, як здійснюються їх вимірювання.

---

5. Домашнє завдання.

Підручник: повторити параграфи 1 - 36.