ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ЭКЗАМЕНАХ ПО ФИЗИКЕ

В РТУ МИРЭА вступительный экзамен по физике проводится в письменной форме (для абитуриентов не сдававших ЕГЭ). В состав экзаменационного билета входят два теоретических вопроса и пять задач. Теоретические вопросы экзаменационных билетов формируются на основе общероссийской программы вступительных экзаменов по физике в технические ВУЗы. Полный перечень таких вопросов приведен ниже.

Следует отметить, что при проведении экзамена основное внимание уделяется глубине понимания материала, а не его механическому воспроизведению. Поэтому ответы на теоретические вопросы желательно в максимальной степени иллюстрировать поясняющими рисунками, графиками и т.д. В приводимых аналитических выражениях должен быть обязательно указан физический смысл каждого из параметров. Не следует подробно описывать эксперименты и опыты, подтверждающие тот или иной физический закон, а можно ограничиться лишь констатацией выводов из них. Если закон имеет аналитическую запись, то следует привести именно ее, не приводя словесную формулировку. При решении задач и ответах на теоретические вопросы векторные величины должны быть снабжены соответствующими значками и из работы абитуриента у проверяющего должно сложится четкое мнение о том, что абитуриент знает разницу между скаляром и вектором.

Глубина излагаемого материала определяется содержанием стандартных учебников для средней школы и пособиями для поступающих в ВУЗы.
При решении задач рекомендуется:

• привести схематический рисунок, отражающий условия задачи (для большинства физических задач это просто обязательно);
• ввести обозначения для тех параметров, которые необходимы для решения данной задачи (не забыв указать их физический смысл);
• записать формулы, выражающие физические законы, используемые для решения данной задачи;
• провести необходимые математические преобразования и представить ответ в аналитическом виде;
• в случае необходимости проделать численные расчеты и получить ответ в системе СИ или в тех единицах, которые указаны в условии задачи.

При получении ответа к задаче в аналитическом виде, необходимо проверить размерность полученного выражения, а также, безусловно, приветствуется исследование его поведения в очевидных или предельных случаях.

Из приведенных примеров вступительных заданий видно, что предлагаемые в каждом варианте задачи довольно сильно различаются по сложности. Поэтому максимальное количество баллов, которое можно получить за правильно решенную задачу и теоретический вопрос неодинаково и равно: теоретический вопрос - 10 баллов, задача №3 - 10 баллов, задачи №№ 4, 5, 6 - 15 баллов и задача №7 - 25 баллов.

Таким образом, абитуриент, полностью выполнивший задание, может набрать максимум 100 баллов. При пересчете в 10 бальную оценку, которая и проставляется в экзаменационный лист абитуриента, в настоящее время действует следующая шкала: 19 и менее баллов - “три”, 20÷25 баллов -“четыре”, 26÷40 баллов - “пять”, 41÷55 баллов - “шесть”, 56÷65 баллов - “семь”, 66÷75 баллов -“восемь”, 76÷85 баллов - “девять”, 86÷100 баллов - “десять”. Минимальной положительной оценке соответствовала оценка “четыре”. Заметим, что шкала пересчета может меняться в ту или иную сторону.

При проверке работы абитуриента преподаватель не обязан заглядывать в черновик, и делает он это в исключительных случаях с целью уточнения отдельных вопросов, недостаточно ясных из чистовика.

На экзамене по физике допускается использование непрограммируемого калькулятора. Категорически запрещается использовать любые средства связи и карманные компьютеры.

Продолжительность письменного экзамена по физике составляет четыре астрономических часа (240 минут).

ВОПРОСЫ ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ЭКЗАМЕНОВ ПО ФИЗИКЕ

*
Adobe Reader

Вопросы составлены на основе общероссийской программы вступительных экзаменов по физике в вузы.

1. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Скорость и ускорение.
2. Закон сложения скоростей материальной точки в различных системах отсчета. Зависимость скорости и координат материальной точки от времени для случая равноускоренного движения.
3. Равномерное движение по окружности. Линейная и угловая скорости и связь между ними. Ускорение при равномерном движении тела по окружности (центростремительное ускорение).
4. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Галилея. Масса. Сила. Равнодействующая сил. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона.
5. Плечо силы. Момент силы. Условие равновесия тел.
6. Силы упругости. Закон Гука. Сила трения. Трение покоя Трение скольжения. Коэффициент трения скольжения.
7. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость. Первая космическая скорость (вывод).
8. Импульс тела. Импульс силы. Связь между изменением импульса тела и импульсом силы.
9. Замкнутая система тел. Закон сохранения импульса. Понятие о реактивном движении.
10. Механическая работа. Мощность, мощность силы. Кинетическая энергия. Связь работы и изменения кинетической энергии тела.
11. Потенциальные силы. Потенциальная энергия. Связь между работой потенциальных сил и потенциальной энергией. Потенциальная энергия силы тяжести и упругих сил. Закон сохранения механической энергии.
12. Давление. Закон Паскаля для жидкостей и газов. Сообщающиеся сосуды. Принцип устройства гидравлического пресса. Закон Архимеда для жидкостей и газов. Условие плавания тел на поверхности жидкости.
13. Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование. Молярная масса. Число Авогадро. Количество вещества. Идеальный газ.
14. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Температура и ее физический смысл. Абсолютная температурная шкала.
15. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона-Менделеева). Изотермический, изохорный и изобарный процессы.
16. Внутренняя энергия. Количество теплоты. Работа в термодинамике. Закон сохранения энергии в тепловых процессах (первый закон термодинамики).
17. Теплоемкость вещества. Фазовые превращения вещества. Удельная теплота парообразования и удельная теплота плавления. Уравнение теплового баланса.
18. Принцип действия тепловых двигателей. КПД теплового двигателя и его максимальное значение. Цикл Карно.
19. Испарение и конденсация. Кипение жидкости. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха.
20. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Электростатическое поле точечного заряда. Принцип суперпозиции полей.
21. Работа электростатического поля при перемещении заряда. Потенциал и разность потенциалов. Потенциал поля точечного заряда. Связь между напряженностью однородного электростатического поля и разностью потенциалов.
22. Электроемкость. Конденсаторы. Емкость плоского конденсатора. Энергия, запасенная в конденсаторе, энергия электрического поля.
23. Емкость батареи последовательно и параллельно соединенных конденсаторов (вывод).
24. Электрический ток. Сила тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление металлических проводников. Последовательное и параллельное соединение проводников (вывод).
25. Электродвижущая сила (ЭДС). Закон Ома для полной цепи. Работа и мощность тока - закон Джоуля-Ленца (вывод).
26. Индукция магнитного поля. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера.
27. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Характер движения заряженной частицы в однородном магнитном поле (скорость частицы ориентирована перпендикулярно вектору индукции).
28. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Характер движения заряженной частицы в однородном магнитном поле (скорость частицы составляет острый угол с вектором индукции магнитного поля).
29. Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.
30. Явление самоиндукции. ЭДС самоиндукции. Индуктивность. Энергия, запасенная в контуре с током.
31. Свободные электромагнитные колебания в LC-контуре. Превращение энергии в колебательном контуре. Собственная частота колебаний в контуре.
32. Переменный электрический ток. Получение переменного тока. Действующее значение напряжения и тока. Трансформатор, принцип его действия.
33. Законы отражения и преломления света. Показатель преломления. Полное внутреннее отражение, предельный угол полного отражения. Построение изображения в плоском зеркале.
34. Собирающая и рассеивающая линзы. Ход лучей в линзах. Формула тонкой линзы. Построение изображения в собирающей и рассеивающей линзах (по одному характерному случаю для каждой линзы на собственный выбор).
35. Кванты света. Явление фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
36. Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Ядерная модель атома. Постулаты Бора.
37. Ядерная модель атома. Состав ядра атома. Изотопы. Радиоактивность. Альфа- бета- и гамма-излучение.

ПРИМЕРЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ БИЛЕТОВ

*
*Чтобы скачать файл, нажмите на ссылку правой кнопкой мыши и выберите пункт "Сохранить объект как..."
Для чтения файла необходимо скачать и установить программу

РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

«ПРИМОРСКИЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ТЕХНИКУМ»

УТВЕРЖДАЮ___

Зам. директора по УР_

Шилкова Н.М.

«___»____________2016г.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ

Профессия: 08.01.18 – Электромонтажник электрических сетей и оборудования;

15.01.05 – Сварщик;

23.01.03 - Автомеханик

Группы: 212, 214, 218

Семестр: IV

Преподаватель: Шатная О.Г.

Рассмотрены на заседании № ___методической комиссии естественно-математического цикла.

Протокол № ___ от «___»______________2016г.

Председатель МК _____________Шатная О.Г.

«____»________________2016г.

Феодосия 2016

Пояснительная записка

Итоговая аттестация для профильной учебной дисциплины «физика» на втором курсе СПО для профессий технического профиля может проводиться в различных формах: устный экзамен по билетам, собеседование, письменная итоговая аттестация, защита рефератов, исследовательских и проектных работ.

При разработке экзаменационного материала использовались следующие законы Российской Федерации и приказы Министерства образования:

1. Приказ Министерства образования и науки 0т 5.03 2004г. № 1089 «Об утверждении федерального компонента государственных образовательных стандартов начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования (с изменениями на 23 июня 2015г.).

2. Приказ Министерства образования и науки РФ от 29.17.05г. № 413 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования».

3. Приказ Министерства образования и науки РФ от 29.12 2014г. № 1645 «О внесении изменений в Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 17.05 2012г. № 413 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования».

4. Письмо Министерства образования и науки РФ, Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки от 17.02 2014г. № 02-68 «О прохождении государственной итоговой аттестации по образовательным программам среднего общего образования обучающимися по образовательным программам среднего профессионального образования».

5. Письмо Департамента государственной политики в сфере подготовки рабочих кадров и ДПО Министерства образования и науки РФ от 17.03 2015 № 06-259 «Рекомендации по организации получения среднего общего образования в пределах освоения образовательных программ среднего профессионального образования на базе основного общего образования с учетом требований федеральных государственных образовательных стандартов и получаемой профессии или специальности среднего профессионального образования».

6. Кодификатор элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников образовательных организаций для проведения единого государственного экзамена по физике.

Экзамен по физике для профессий 08.01.18 – электромонтажник электрических сетей и оборудования, 15.01.05 - сварщик и 23.01.03 – автомеханик проверяет обязательный минимум освоения среднего образования и требований к уровню освоения учебной дисциплины «физика» на базовом уровне, кроме раздела «Электродинамика», который является профильным.

Структура билетов:

Комплект билетов для профессий, изучающих физику как профильный предмет 258 часов на два года, состоит из 26 билетов, каждый из которых включает два теоритических и один практический вопрос. Теоретические вопросы включают дидактические единицы раздела «Содержание учебной дисциплины» примерной программы общеобразовательной учебной дисциплины «Физика» для профессиональных образовательных организаций. Практическая часть (третий вопрос билетов) проверяет умения обучающихся решать расчетные задачи, а также измерять физические величины и проводить исследования различных физических явлений и законов. В тексте билетов приведены как тематика задач, так и возможная формулировка экспериментальных заданий. Окончательное решение о типах экспериментальных заданий принимается образовательным учебным заведением на основании программы и учебно-методического комплекта, по которому идет обучение в СПО.

В рамках стандарта профильного уровня «Требования к уровню подготовки выпускников» указано, что обучающиеся должны уметь представлять результаты измерений с учетом их погрешностей. Данное требование интерпретируется следующим образом. При проведении косвенных измерений (расчетов) оцениваются абсолютная и относительная погрешности прямых однократных измерений, лежащих в основе расчетов. Оценка же результатов косвенных измерений проводится лишь при сложении (вычитании) и умножении исходных величин. Во всех случаях, которые сопровождаются случайными погрешностями, требовать оценки погрешностей нельзя. В этих случаях прямо указывается лишь на проведение 3-5 измерений в неизменных условиях. Чаще всего термин «косвенные измерения» целесообразно заменит на «расчет по результатам прямых измерений». При построении графиков зависимости физических величин необходимо указывать погрешности прямых измерений, на основании которых строится график.

В приложении к комплекту билетов для профильного уровня приводятся примеры задач к некоторым билетам, которые дают представление о рекомендуемом уровне сложности практических заданий для устного экзамена.

При подготовке преподавателями физики комплектов билетов для устного экзамена рекомендуется сохранять структуру каждого билета: вопросы и задания, включенные в него, должны отражать различные разделы курса. Количество билетов 26 (не менее 20), это количество не зависит от числа обучающихся, сдающих экзамен.

Содержание теоретических и практических вопросов может быть изменено в соответствии с тем учебным-методическим компонентом, по которому изучалась физика в данной образовательной организации, а также с учетом имеющегося лабораторного оборудования. Практические вопросы должны содержать не менее 40% экспериментальных заданий, и при этом не допускается замена экспериментальных заданий расчетными задачами.

При внесении изменений в тексты билетов следует помнить, что общий объем и структура проверяемого на экзамене содержания должны отражать все элементы физических знаний и умений, которые предусмотрены разделом стандарта «Требования к уровню подготовки выпускников» соответствующего уровня».

В процессе подготовки к экзаменам обучающимся предлагаются тексты билетов и возможные варианты практических заданий к каждому из них. Для проведения экзамена готовится отдельный комплект текстовых заданий практической части для каждой группы, который утверждается администрацией образовательного заведения и согласуется с методической комиссией. Тексты заданий хранятся у директора образовательного заведения и заранее обучающимся не сообщаются.

При проведении устного экзамена по физике обучающимся предоставляется право использовать при необходимости:

Справочные таблицы физических величин;

Плакаты и таблицы для ответов на теоритические вопросы;

Непрограммируемый калькулятор для вычислений при решении задач;

Приборы и материалы для экспериментальных заданий.

Для подготовки ответа на вопросы билета обучающимся предоставляется не менее 40 минут.

Оценивать ответ можно, исходя из максимума в 5 баллов за каждый вопрос и выводя затем средний балл за экзамен.

При оценивании ответов обучающихся на теоритические вопросы целесообразно проведение поэлементного анализа ответа на основе требований к знаниям и умениям той программы, по которой они обучались, а также структурных элементов некоторых видов знаний и умений. Ниже приведены обобщающие планы основных элементов физических знаний, в которых знаком * обозначены те элементы, которые нужно считать обязательными и без которых невозможно выставление удовлетворительной оценки.

Решение задач (в билетах профильного уровня)

- считается полностью правильным , если верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом, приведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ.

- удовлетворительным может считаться решение, в котором записаны только исходные формулы, необходимые для решения задачи, и таким образом экзаменуемый демонстрирует понимание представленной в задаче физической модели. При этом допускается наличие ошибок в математических преобразованиях или неверной записи одной из исходных формул.

При оценке экспериментальных заданий

- максимальный балл ставится в том случае, если обучающийся выполняет работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения опытов и измерений, самостоятельно и рационально монтирует необходимое оборудование, все опыты проводит в условиях и режимах, обеспечивающих получение правильных результатов и выводов, соблюдает требования правил техники безопасности, правильно и аккуратно выполняет все записи, рисунки, чертежи, графики, вычисления, а также правильно делает анализ погрешностей.

- удовлетворительная оценка ставится при условии понимания обучающимися проверяемого в экспериментальном задании физического явления и правильном проведении прямых измерений.

Критерии оценивания устного ответа на экзамене:

«5» выставляется обучающемуся, если он:

1) обнаружил полное понимание физической сущности рассматриваемых явлений и законом;

2) дает точное определение и истолкование основных понятий, законов, теорий, а также правильное определение физических величин, их единиц и способов;

3) технически грамотно выполняет чертежи, схемы, графики, сопутствующие ответу, правильно записывает формулы, измерения, пользуясь принятой системой условных обозначений;

4) при ответе не повторяет дословно текст учебника или лекции, а умеет отобрать главное, обнаруживает самостоятельность и аргументированность суждений, умеет установить связь между изучаемым материалом, усвоенным при изучении смежных предметов;

5) умеет самостоятельно и рационально работать с учебником, дополнительной литературой и справочником.

«4» ставится в том случае, если ответ удовлетворяет названным выше требованиям, но обучающийся:

1) допускает одну грубую ошибку или не более двух недочетов и может их самостоятельно или при небольшой помощи преподавателя;

2) не обладает достаточными навыками работы со справочной литературой.

«3» ставится в том случае, если обучающийся правильно понимает физическую сущность рассматриваемых явлений и закономерностей, но при ответе:

1) обнаруживает отдельные пробелы в усвоении существенных вопросов курса физики, не препятствующих дальнейшему усвоению программного материала;

2) испытывает затруднения в применении знаний, необходимых для решения задач различных типов, при объяснении конкретных физических явлений на основе теории и законов, или в подтверждении конкретных примеров практического применении теории;

3) отвечает не полно на вопросы преподавателя, или воспроизводит содержание учебника, но не достаточно понимает отдельные положения, имеющие важное значение в этом тексте.

«2» выставляется в том случае, если обучающийся:

1) не знает и не понимает значительную или основную часть программного материала в пределах поставленных вопросов.

Перечень вопросов, выносимых на экзамен

Виды механического движения. Относительность механического движения. Система отсчета. Скорость и ускорение при равноускоренном движении.

Кинематические характеристики и графическое описание равномерного прямолинейного движения.

Кинематические характеристики и графическое описание равноускоренного прямолинейного движения.

Сила. Силы в природе: упругости, трения, сила тяжести. Принцип суперпозиции.

Инерциальные системы отчета. Первый закон Ньютона. Принцип относительности Галилея.

Закон всемирного тяготения. Вес. Невесомость.

Импульс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.

Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения энергии в механике.

Свободные и вынужденные механические колебания. Гармонические колебания. Смещение, амплитуда, период, частота, фаза. Зависимость периода колебаний от свойств системы.

Механические волны. Длина волны. Звук. Скорость звука.

Модели строения газов, жидкостей и твердых тел.

Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование. Броуновское движение.

Тепловое движение молекул. Абсолютная температура – мера средней кинетической энергии

Модель идеального газа. Связь между давлением и средней кинетической энергией молекул.

Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона).

Внутренняя энергия и способы ее изменения. Первый закон термодинамики.

Первый закон термодинамики. Необратимость тепловых процессов.

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды. КПД тепловых двигателей.

Электрический заряд. Закон сохранения заряда. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона.

Электрическое поле, его материальность. Напряженность и потенциал электрического поля.

Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость.

Конденсатор. Электроемкость. Электроемкость плоского конденсатора. Соединение конденсаторов.

Постоянный электрический ток. Сопротивление участка цепи. Закон Ома для участка цепи.

Параллельное и последовательное соединение проводников.

Электродвижущая сила. Закон Ома для полной (замкнутой) цепи.

Тепловое действие тока. Закон Джоуля – Ленца. Мощность электрического тока.

Полупроводники. Собственная и примесная проводимость. Полупроводниковый диод. Полупроводниковые приборы.

Свободные носители электрических зарядов в проводниках. Механизм проводимости твердых металлов.

Свободные носители электрического заряда в проводниках. Механизм проводимости растворов и расплавов электролитов.

Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока и его материальность.

Сила Ампера.

Принцип действия электродвигателя. Электроизмерительные приборы.

Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. ЭДС индукции в движущемся проводнике.

Принцип действия генератора.

Колебательный контур. Свободные электрические колебания. Превращение энергии в колебательном контуре. Собственная частота колебаний в контуре.

Переменный ток. Техника безопасности в обращении с переменным током.

Устройство и принцип действия трансформатора. Его применение на практике. Передача и использование электроэнергии.

Производство, передача и использование электроэнергии.

Электромагнитное поле. Электромагнитная волна. Свойства электромагнитных волн.

Шкала электромагнитных волн. Применение электромагнитных волн в быту и технике.

Принцип радиотелефонной связи.

Свет как электромагнитная волна.

Дисперсия света.

Интерференция и дифракция света. Квантовые свойства света.

Законы отражения и преломления света. Полное отражение. Оптические приборы.

Линзы. Построение изображения в тонкой линзе. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы.

Фотоэффект. Опыт А.Г. Столетова. Законы фотоэффекта. Технические устройства, основанные на применении фотоэффекта.

Строение атома. Планетарная модель и модель Бора. Поглощение и испускание света атомами. Квантование энергии.

Принцип действия и использование лазера.

Строение атомного ядра. Протон и нейтрон. Взаимосвязь массы и энергии. Энергия связи ядра.

Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и их свойства.

Ядерные реакции. Деление и синтез ядер.

Перечень задач

Задача на применение уравнения состояния идеального газа.

Задача на определение зависимости давления идеального газа от температуры.

Задача на использование уравнения теплового баланса.

Задача на определение КПД теплового двигателя.

Задача на применение закона Кулона.

Задача на расчет электрической цепи с последовательным и параллельным соединением проводников.

Задача на использование закона Ома для участка цепи с учетом удельного сопротивления проводника.

Задача на применение закона Ома для полной (замкнутой) цепи.

Задача на определение нити накаливания лампы.

Задача на расчет напряженности электрического поля.

Задача на применение формулы силы Лоренца.

Задача на применение закона преломления света.

Задача на определение фокусного расстояния линзы.

Задача на определение максимальной кинетической энергии электрона при фотоэффекте.

Задача на определение длины волны, испускаемого света при переходе атома одного стационарного состояния в другое.

Задача на определение энергии связи атомных ядер.

Перечень практических заданий

Определение относительной влажности воздуха.

Определение количество молекул воздуха в учебном кабинете.

Определение работы выхода фотоэлектрона по графику зависимости кинетической энергии фотоэлектрона от частоты света.

Определение сопротивления проводника.

Определение длины медного провода в катушке зажигания.

Определение ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

Исследование явления электромагнитной индукции.

Изучение зависимости периода колебания математического маятника от его длины.

Наблюдение дифракции света.

Наблюдение интерференции света.

Государственное бюджетное образовательное учреждение ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 1 1. Виды механического движения. Относительность механического движения. Система отсчета. Скорость и ускорение при равноускоренном движении. 2. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость. Полупроводниковый диод. Полупроводниковые приборы. 3. Задача на применение силы Лоренца. «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 2 1. Кинематические характеристики и графическое описание равномерного и прямолинейного движения. 2. Свободные носители электрического заряда в проводниках. Механизм проводимости растворов и расплавов в электролитах. 3. Задача на закон Ома для участка цепи с учетом удельного сопротивления. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г. Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 3 1. Кинематические характеристики и графическое описание равноускоренного прямолинейного движения. 2. Свободные электрические носители зарядов в проводниках. Механиз проводимости твердых металлов. 3. Задача на закон Кулона. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 4 1. Взаимодействие тел. Сила. Силы в природе: упругости, трения, тяжести. Принцип суперпозиции. 2. Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока. Его материальность. 3. Экспериментальное задание. Наблюдение дифракции света. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 5 1. Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона. Принцип относительности Галилея. 2. Сила Ампера. 3. Лабораторная работа: «Определение относительной влажности воздуха». Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 6 1. Закон всемирного тяготения. Вес. Невесомость. 2. Принцип действия электродвигателя. Электроизмерительные приборы. 3. Задача на применения закона преломления вещества. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 7 1. Импульс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. 2. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. ЭДС индукции в движущемся проводнике. 3. Экспериментальное задание. Определение работы выхода фотоэлектронов по графику зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты света. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 8 1. Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения энергии. 2. Принцип действия генератора. 3. Экспериментальное задание. Определить длину медной проволоки. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 9 1. Свободные и вынужденные механические колебания. Гармонические колебания. Смещение, амплитуда, период, частота, фаза. Зависимость периода колебания от свойств системы. 2. Переменный ток. Техника безопасности в обращении с переменным током. 3. Задача на расчет электрической цепи с последовательным и параллельным соединением проводников. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 10 1. Механические волны. Длина волны. Звук. Скорость звука. 2. Колебательный контур. Свободные электрические колебания. Превращение энергии в колебательном контуре. Собственная частота колебаний в контуре. 3. Экспериментальное задание. Исследование явления электромагнитной индукции. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 11 1. Модели строения газов, жидкостей и твердых тел. 2. Устройство и принцип действия трансформатора. Его применение на практике. Передача и использование электроэнергии. 3. Экспериментальная задача. Определение количества молекул воздуха в учебном кабинете. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 12 1. Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование. Броуновское движение. 2. Производство, передача и использование электроэнергии. 3. Лабораторная работа. «Изучение зависимости периода колебания математического маятника от длины нити». Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 13 1. Тепловое движение молекул. Абсолютная температура – мера средней кинетической энергии. 2. Электромагнитное поле. Электромагнитная волна. Свойства электромагнитных волн. 3. Задача на определение длины волны, испускаемого света при переходе атома из одного стационарного состояния в другое. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 14 1. Модель идеального газа. Связь между давлением и средней кинетической энергией молекул. 2. Шкала электромагнитных волн. Применение электромагнитных волн в быту и технике. 3. Лабораторная работа. « Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока». Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 15 1. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева – Клапейрона). 2. Принцип радиотелефонной связи. 3. Задача на определение диэлектрической проницаемости вещества. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 16 1. Внутренняя энергия и способы ее изменения. 2. Свет как электромагнитная волна. 3. Задача на расчет энергии связи атомных ядер. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 17 1. Первый закон термодинамики. Необратимость тепловых процессов. 2. Дифракция света. 3. Задача на определение максимальной кинетической энергии фотоэлектрона при фотоэффекте. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 18 1. Тепловые двигатели и охрана окружающей среды. КПД теплового двигателя. 2. Интерференция и дисперсия света. 3. Экспериментальное задание. Измерение сопротивления проводника. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 19 1. Электрический заряд. Закон сохранения заряда. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. 2. Закон отражения и преломления света. Полное отражение. Оптические приборы. 3. Задача на применение закона Ома для полной цепи. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 20 1. Электрическое поле и его материальность. Напряженность и потенциал электрического поля. 2. Линзы. Построение изображения в тонкой линзе. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы. 3. Экспериментальное задание. Наблюдение интерференции света. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 21 1. Электроемкость. Конденсатор. Электроемкость плоского конденсатора. Соединение конденсаторов. 2. Строение атома. Планетарная модель и модель Бора. Поглощение и испускание света атомами. 3. Задача на определение температуры нити накаливания лампы. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 22 1. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны, их свойства. 2. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. 3. Задача на зависимость давления идеального газа от температуры. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 23 1. Постоянный электрический ток. Сопротивление участка цепи. Закон Ома для участка цепи. 2. Принцип действия и использование лазера. 3. Задача на использование уравнения теплового баланса. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 24 1. Параллельное и последовательное соединение проводников. 2. Строение атомного ядра. Протон и нейтрон. Взаимосвязь массы и энергии. Энергия связи атомного ядра. 3. Задача на определение КПД теплового двигателя. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 25 1. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной (замкнутой) цепи. 2. Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и их свойства. 3. Задача на определение фокусного расстояния линзы. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Крым «Приморский промышленный техникум» ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 26 1. Тепловое действие тока. Закон Джоуля – Ленца. Мощность электрического тока. 2. Ядерные реакции. Деление и синтез ядер. 3. Задача на применение уравнения состояния идеального газа. Учебная дисциплина ___ФИЗИКА___ Составитель __Шатная О.Г.__ ___________ Председатель МК __Шатная О.Г.__ _________ «___»______________20___г.

Примерный вариант задач

Ниже приведены примеры задач к некоторым билетам, которые дают представление о рекомендуемом уровне сложности практических заданий для устного экзамена обучающихся СПО по профессиям, изучающих физику как профильный предмет.

Задача 1. Какое давление рабочей смеси устанавливается в цилиндрах двигателя, если к концу такта сжатия температура повышается с 50 до 250°С, а объем уменьшается с 0,75 до 0,12л? Первоначальное давление рабочей смеси равно 80кПа (Примечание 1л = 10 -3 м 3).

Задача 2. Давление газа в электрических лампах накаливания равно 0,45Па. Рассчитайте концентрацию молекул газа при указанном давлении и температуре 27°С.

Задача 3. Какую массу спирта нужно сжечь, чтобы нагреть 2кг воды от 14 до 50°С, если вся теплота, которая выделяется вследствие сгорания спирта, пойдет на нагрев воды?

Задача 4. КПД теплового двигателя 30%. Рабочее тело получило от нагревателя 5кДж теплоты. Рассчитайте работу, совершенную двигателем.

Задача 5. Два одинаковых заряда взаимодействуют в керосине с силой 0,1Н, находясь на расстоянии 10см. Рассчитайте величину этих зарядов.

Задача 6. Найдите распределение токов и напряжений в цепи, если амперметр показывает 2А. Сопротивления резисторов R 1 , R 2 , R 3 и реостата соответственно равны 2, 10, 15, 4Ом.

Задача 7. Участок цепи состоит из стальной проволоки длиной 2м и площадью поперечного сечения 0,48мм 2 , соединенный последовательно с никелиновой проволокой длиной 1м и площадью поперечного сечения 0,21мм 2 . Какое напряжение надо подвести к участку цепи, чтобы получить силу тока 0,6А?

Задача 8. Четыре элемента с внутренним сопротивлением 0,8Ом и ЭДС 2В каждый соединены последовательно и замкнуты на сопротивление 4,8Ом. Рассчитайте силу тока в цепи.

Задача 9. В рабочем режиме температура вольфрамовой нити накала лампы равна 2 800°С. Во сколько раз ее электрическое сопротивление в рабоче режиме больше, чем при 0°С?

Задача10. На расстоянии 3см от заряда 4нКл, находящегося в жидком диэлекутрике, напряженность электрического поля равна 20кВ/м. Какова диэлектрическая проницаемость диэлектрика?

Задача 11. Проводник длиной 40см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,8Тл. Проводник пришел в движение перпендикулярно силовым линиям, когда по нему пропустили электрический ток 5А. Определите работу магнитного поля, если проводник переместился на 20см.

Задача12. В однородное магнитное поле с индукцией 0,09Тл перпендикулярно силовым линиям влетает электрон со скоростью 4·10 4 м/с. Определить радиус окружности, которую будет описывать электрон.

Задача 13. Определите показатель преломления скипидара и скорость распространения света в скипидаре, если известно, что при угле падения

Задача 14. Выполняя лабораторную работу, ученик получил изображение горящей свечи на экране. Каковы фокусное расстояние, оптическая сила и увеличение линзы, если расстояние от свечи до линзы 30см, а расстояние от линзы до экрана 23см?

Задача 15. При переходе электрона в атоме водорода с третей стационарной орбиты на вторую излучабтся фотоны, соответствующие длине волны 0,652мкм (красная линия водородного спектра). Какую энергию теряет при этом атом водорода?

Задача 16. Вычислите энергию связи ядра атома кислорода.

Консультация по подготовке третьего вопроса

	Условие задачи
	В однородное магнитное поле с индукцией 0,09Тл перпендику-лярно силовым линиям, влетает электрон со скоростью 4·10 4 м/с. Определить радиус окружности, которую будет описывать электрон.
	Участок цепи состоит из стальной проволоки длиной 2м и площадью поперечного сечения 0,48мм 2 , соединенный последовательно с никелиновой проволокой длиной 1м и площадью поперечного сечения 0,21мм 2 . Какое напряжение надо подвести к участку цепи, чтобы получить силу тока 0,6А?
	Два одинаковых заряда взаимодействуют в керосине с силой 0,1Н, находясь на расстоянии 10см. Рассчитайте величину этих зарядов.
	Определите показательпрелом-ления скипидара и скоростьрас-пространения света в скипидаре, если известно, что при угле паде-ния
	Найдите распределение токов и напряжений в цепи, если амперметр показывает 2А. Сопротивление резисторов R 1 , R 2 , R 4 и реостат соответственно равны 2, 10, 15, 4Ом.
	При переходе электрона в атоме водорода с третей стационарной орбиты на вторую излучабтся фотоны, соответствующие длине волны 0,652мкм (красная линия водородного спектра). Какую энергию теряет при этом атом водорода?
	На расстоянии 3см от заряда 4нКл, находящегося в жидком диэлектрике, напряженность поля равна 20кВ/м. Какова диэлектрическая проницаемость диэлектрика?
	Вычислите энергию связи ядра атома кислорода.
	Какую максимальную кинетическую энергию имеют фотоэлектроны при облучении железа светом с длиной волны 200нм? Красная граница фотоэффекта для железа 288нм.
	Четыре элемента с внутренним сопротивлением 0,8Ом и ЭДС 2В каждый соединены последовательно и замкнуты на сопротивление 4,8Ом. Рассчитайте силу тока в цепи.
	В рабочем режиме температура вольфрамовой нити накала лампы равна 2 800°С. Во сколько раз ее электрическое сопротивление в рабоче режиме больше, чем при 0°С?
	Давление газа в электрических лампах накаливания равно 0,45Па. Рассчитайте концентрацию молекул газа при указанном давлении и температуре 27°С.
	Какую массу спирта нужно сжечь, чтобы нагреть 2кг воды от 14 до 50°С, если вся теплота, которая выделяется вследствие сгорания спирта, пойдет на нагрев воды?
	КПД теплового двигателя 30%. Рабочее тело получило от нагревателя 5кДж теплоты. Рассчитайте работу, совершенную двигателем.
	Выполняя лабораторную работу, ученик получил четкое изображе-ние горящей свечи на экране. Како-вы фокусное растояние, увеличе- ние и оптическая сила линзы?
	Какое давление рабочей смеси устанавливается в цилиндрах двигателя, если к концу такта сжатия температура повышается с 50 до 250°С, а объем уменьшается с 0,75 до 0,12л? Первоначальное давление рабочей смеси равно 80кПа (Примечание 1л = 10 -3 м 3).

Примеры экспериментальных заданий

1. Наблюдение и объяснение физических явлений.

Билет № 10

Тема: Исследование явления электромагнитной индукции.

Оборудование: гальванометр, проволочная катушка, магнит.

Цель: Исследование условия возникновения индукционного тока.

Ход работы:

1. Подключить замкнутый контур к гальванометру.

2. Продемонстрировать способы получения индукционного тока в контуре.

3. Исследовать зависимость направления индукционного тока и его величину.

Подключите гальванометр к катушке, исследуйте возможные способы получения индукционного тока, направление и величину тока.

Билет № 4

Тема: Наблюдение дифракции света.

Оборудование: экран со щелью, штангенциркуль.

Цель: Исследовать дифракционные картины на щели экрана и штанген-циркуле.

Ход работы:

1. Пронаблюдать дифракционную картину на щели экрана.

2. Пронаблюдать дифракционную картину на штангенциркуле.

3. Исследовать полученные дифракционные картины.

Билет № 20

Тема: Наблюдение интерференции света

Оборудование: две стеклянные плоскопараллельные пластины

Цель: исследование интерфереционной картины, полученной на воздушном зазрое.

Ход работы:

1. Сложить две обезжиренные стеклянные пластинки и пронаблюдать интерфереционную картину.

2. Исследовать характер интерфереционной картины от степени нажима на пластины.

2. Измерение физических величин

Билет № 11

Тема: Определение числа молекул воздуха в учебном кобинете

Оборудование: Линейка, таблица плотности вещества

Ход работы:

1. Измерить параметры кабинета и определить его объем.

2. Определив плотность воздуха в кабинете, рассчитать массу воздуха.

3. Приняв молярную массу воздуха равной 0,029кг/моль, рассчитать число молекул в кабинете.

4. Определить абсолютную и относительную погрешность определения чи-сла молекул воздуха в кабинете.

Билет № 5

Тема: Определение относительной влажности в кабинете с помощью пси-хрометра

Оборудование: Термометр, ткань, вода, психрометрическая таблица

Цель: Измерить относительную влажность воздуха, имея один термометр и психрометрическую таблицу

Ход работы:

1. Измерить температуру воздуха.

2. Смочить ткань водой, обернуть термометр и измерить температуру воз-духа влажным термометром.

3. Используя разность показаний сухого и влажного термометра и психро-метрическую таблицу, определить относительную влажность воздуха.

Билет № 14

Тема: Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока

Оборудование: Источник тока, амперметр, вольтметр, соединительные провода.

Цель: Измерить ЭДС и определить внутреннее сопротивление источника тока

Ход ра боты:

1. Измерить ЭДС источника тока.

3. Проделайте опыты по измерению внутреннего сопротивления источника тока.

Билет № 18

Тема: Измерение сопротивления проводника

Оборудование: источник тока,амперметр, вольтметр, реостат

Цель: Определить сопритивление проводника

Ход работы:

1. Собрать электрическую цепь.

2. Измерить силу тока и напряжение на реостате.

3. По закону Ома для участка цепи определить сопротивление проводника.

4. Рассчитайте абсолютную и относительную погрешность измерения сопротивления.

Билет № 8

Тема: Определение длины медной проволоки в катушке зажигания

Оборудование: Источник питания, амперметр, вольтметр, соединительные провода, штангенциркуль, таблица удельных сопротивлений металлов

Цель: Определить длину медной проволоки, абсолютную и относительную погрешность измерения.

Ход работы:

1. Собрать электрическую цепь и измерить силу тока в цепи и напряжение на катушке.

3. Штангенциркулем измерить диаметр проволоки и определить площадь поперечного сечения.

4. Зная удельное сопротивление меди определить длину проводника.

5. Определить абсолютную и относительную погрешность измерений длины проволоки.

3. Расчет физической величины с использованием графических зависимостей исходных физических величин.

Билет № 7

Тема: Определить работу выхода фотоэлектронов по графику зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты света

Оборудование: график зависимости E k = E k (

Цель: определить работу выхода металла

Ход работы:

1. По графику определить красную границу фотоэффекта.

2. По определению красной границы фотоэффекта определить работу выхода для данного металла.

4. Установка связи между физическими величинами

Билет № 12

Тема: Проверка зависимости периода колебания математического маятника от длины нити

Оборудование: Штатив, два математических маятника, линейка, секундомер

Цель: Найти связь между периодом колебания математического маятника и его длиной

Ход работы:

1. Измерить периоды колебаний математических маятников.

2. Измерить длину нити обоих маятников.

3. Найти соотношение между периодом колебания маятников и их длиной.

1 Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость. Ускорение. Равномерное и равноускоренное движение.

2 Задача на применение закона сохранения массового числа и электрического заряда.

1 Взаимодействие тел. Сила. Второй закон Ньютона.
2. Л.Р. «измерение показателя преломления стекла»
Б№3

1 Импульс тела. Закон сохранения импульса. Проявление закона сохранения импульса в природе и его использование в технике.

2 Задача на определение периода и частоты свободных колебаний в колебательном контуре.

1 Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

2 Задача на применение первого закона термодинамики.

1 Превращение энергии при механических колебаниях. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс.
2 .Л.Р. «РАСЧЕТ И ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВУХ ПАРАЛЛЕЛЬННО СОЕДИНЕННЫХ РЕЗИСТОРОВ»
Б№6

1 Опытное обоснование основных положений молекулярно-кинетической теории (МКТ) строения вещества. Масса и размер молекул. Постоянная Авогадро.

2 Задача на движение или равновесие заряженной частицы в электрическом поле.

1 Идеальный газ. Основное уравнение МКТ идеального газа. Температура и ее измерение. Абсолютная температура.

2 Задача на определение индукции магнитного поля (по закону Ампера или по формуле для расчета силы Лоренца).

1 Уравнение состояния идеального газа. (Уравнение Менделеева-Клапейрона.) Изопроцессы.

2 Задача на применение уравнения Эйнштейна для фотоэффекта.

1 Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха. Измерение влажности воздуха.
2. Л.Р. «ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ»
Б№10

1 Кристаллические и аморфные тела. Упругие и пластические деформации твердых тел.

2 Задача на определение показателя преломления прозрачной среды.

1 Работа в термодинамике. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Применение первого закона к изопроцессам. Адиабатный процесс.

2 Задача на применение закона электромагнитной индукции.

1 Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.

2 Задача на применение закона сохранения энергии.

1 Конденсаторы. Электроемкость конденсатора. Применение конденсаторов.

2 Задача на применение уравнения состояния идеального газа.

1 Работа и мощность в цепи постоянного тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.
2. Л.Р. «ИЗМЕРЕНИЕ МАССЫ ТЕЛА»
Б№15

1 Магнитное поле, условия его существования. Действие магнитного поля на электрический заряд и опыты, подтверждающие это действие. Магнитная индукция.
2. Л.Р. «ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА»

1 Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы.

2 Задача на применение графиков изопроцессов.

1 Электромагнитная индукция. Магнитный поток. За кон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

2 Задача на определение работы газа с помощью гра фика зависимости давления газа от его объема.

1 Явление самоиндукции. Индуктивность. Электромагнитное поле.

2 Задача на определение модуля Юнга материала, из которого изготовлена проволока.

1 Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур и превращение энергии при электромагнитных колебаниях. Частота и период колебаний.

2 Задача на применение закона Джоуля-Ленца.

1 Электромагнитные волны и их свойства. Принципы радиосвязи и примеры их практического использования.
2. Л.Р. «ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ ЛАМПОЧКИ НАКАЛИВАНИЯ»
Б№21

1 Волновые свойства света. Электромагнитная теория света.

2 Задача на применение закона Кулона.

1 Опыты Резерфорда по рассеянию а-частиц. Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора.
2. Л.Р. «ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА, ИЗ КОТОРОГО СДЕЛАН ПРОВОДНИК»
Б№23

1 Испускание и поглощение света атомами. Спектральный анализ.
2. Л.Р. «ИЗМЕРЕНИЕ ЭДС И ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКА ТОКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АМПЕРМЕТРА И ВОЛЬТМЕТРА»
Б№24

1 Фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и постоянная Планка. Применение фотоэффекта в технике.

2 Задача на применение закона сохранения импульса.

1 Состав ядра атома. Изотопы. Энергия связи ядра атома. Цепная ядерная реакция, условия ее осуществления. Термоядерные реакции.
2. Л.Р. «РАСЧЕТ ОБЩЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВУХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫХ РЕЗИСТОРОВ»
Б№26

1 Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и методы их регистрации. Биологическое действие ионизирующих излучений.

2. Л.Р. «ОЦЕНКА МАССЫ ВОЗДУХА В КЛАССНОЙ КОМНАТЕ ПРИ ПОМОЩИ НЕОБХОДИМЫХ ИЗМЕОЕНИЙ И РАСЧЕТОВ».

БИЛЕТ № 1
№ 1 Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость. Ускорение. Равномерное и равноускоренное движение.
Механическим движением называют изменение положения тела (или его частей) относительно других тел. Например, человек, едущий на эскалаторе в метро, находится в покое относительно самого эскалатора и перемещается относительно стен туннеля; гора Эльбрус находится в покое относительно Земли и движется вместе с Землей относительно Солнца.
Из этих примеров видно, что всегда надо указать тело, относительно которого рассматривается движение, его называют телом отсчета. Система координат, тело отсчета, с которым она связана, и выбранный способ измерения времени образуют систему отсчета.
Положение тела задается координатой . Рассмотрим два примера. Размеры орбитальной станции, находящейся на орбите около Земли, можно не учитывать, а рассчитывая траекторию движения космического корабля при стыковке со станцией, без учета ее размеров не обойтись. Таким образом, иногда размерами тела по сравнению с расстоянием до него можно пренебречь, в этих случаях тело считают материальной точкой. Линию, вдоль которой движется материальная точка, называют траекторией. Длину траектории называют путем (l). Единица пути - метр.
Механическое движение характеризуется тремя физическими величинами: перемещением, скоростью и ускорением .
Направленный отрезок прямой, проведенный из начального положения движущейся точки в ее конечное положение, называется перемещением (s). Перемещение - величина векторная. Единица перемещения - метр.
Скорость - векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения тела, численно равная отношению перемещения за малый промежуток времени к величине этого промежутка . Промежуток времени считается достаточно малым, если скорость при неравномерном движении в течение этого промежутка не менялась. Определяющая формула скорости имеет вид v = s/t. Единица скорости - м/с. На практике используют единицу измерения скорости км/ч (36 км/ч = 10 м/с). Измеряют скорость спидометром.
Ускорение - векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости, численно равная отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло . Если скорость изменяется одинаково в течение всего времени движения, то ускорение можно рассчитать по формуле
Единица ускорения -
Характеристики механического движения связаны между собой основными кинематическими уравнениями :

Предположим, что тело движется без ускорения (самолет на маршруте), его скорость в течение продолжительного времени не меняется, а = 0, тогда кинематические уравнения будут иметь вид:

Движение, при котором скорость тела не меняется , т. е. тело за любые равные промежутки времени перемещается на одну и ту же величину, называют равномерным прямолинейным движением .
Во время старта скорость ракеты быстро возрастает, т. е. ускорение а > 0, а = const.
В этом случае кинематические уравнения выглядят так:

При таком движении скорость и ускорение имеют одинаковые направления, причем скорость изменяется одинаково за любые равные промежутки времени. Этот вид движения называют равноускоренным.

При торможении автомобиля скорость уменьшается одинаково за любые равные промежутки времени , ускорение направлено в сторону, противоположную движению; так как скорость уменьшается, то уравнения принимают вид:

Такое движение называют равнозамедленным .
Все физические величины, характеризующие движение тела (скорость, ускорение, перемещение), а также вид траектории, могут изменяться при переходе из одной системы к другой, т. е. характер движения зависит от выбора системы отсчета, в этом и проявляется относительность движения . Например, в воздухе происходит дозаправка самолета топливом. В системе отсчета, связанной с самолетом, другой самолет находится в покое, а в системе отсчета, связанной с Землей, оба самолета находятся в движении. При движении велосипедиста точка колеса в системе отсчета, связанной с осью, имеет траекторию, представленную на рисунке 1. В системе отсчета, связанной с Землей, вид траектории оказывается другим (рис. 2).

№ 2. Задача на применение закона сохранения массового числа и электрического заряда.
Определите, какая частица участвует в осуществлении ядерной реакции
Решение : Воспользовавшись свойством сохранения числа протонов и общего числа нуклонов при осуществлении ядерных реакций, можно определить, что неизвестная частица х содержит два протона и состоит из четырех нуклонов. Следовательно, это ядро атома гелия Не (а-частица).

Билет № 2

№ 1 Взаимодействие тел. Сила. Второй закон Ньютона.
Простые наблюдения и опыты, например с тележками (рис. 3), приводят к следующим качественным заключениям: а) тело, на которое другие тела не действуют, сохраняет свою скорость неизменной; б) ускорение тела возникает под действием других тел, но зависит и от самого тела; в) действия тел друг на друга всегда носят характер взаимодействия . Эти выводы подтверждаются при наблюдении явлений в природе, технике, космическом пространстве только в инерциальных системах отсчета.
Взаимодействия отличаются друг от друга и количественно, и качественно . Например, ясно, что чем больше деформируется пружина, тем больше взаимодействие ее витков. Или чем ближе два одноименных заряда, тем сильнее они будут притягиваться. В простейших случаях взаимодействия количественной характеристикой является сила. Сила - причина ускорения тел (в инерциальной системе отсчета). Сила - это векторная физическая величина, являющаяся мерой ускорения, приобретаемого телами при взаимодействии. Сила характеризуется: а) модулем; б) точкой приложения; в) направлением.
Единица силы - ньютон. 1 ньютон - это сила, которая телу массой 1 кг сообщает ускорение 1 в направлении действия этой силы, если другие тела

на него не действуют . Равнодействующей нескольких сил называют силу, действие которой эквивалентно действию тех сил, которые она заменяет. Равнодействующая является векторной суммой всех сил, приложенных к телу.

Качественно по своим свойствам взаимодействия также различны. Например, электрическое и магнитное взаимодействия связаны с наличием зарядов у частиц либо с движением заряженных частиц. На основании опытных данных были сформулированы законы Ньютона. Второй закон Ньютона. Ускорение, с которым движется тело, прямо пропорционально равнодействующей всех сил, действующих на тело, обратно пропорционально его массе и направлено так же, как и равнодействующая сила:
БИЛЕТ № 3

№ 1.Импульс тела. Закон сохранения импульса. Проявление закона сохранения импульса в природе и его использование в технике.
Простые наблюдения и опыты доказывают, что покой и движение относительны, скорость тела зависит от выбора системы отсчета; по второму закону Ньютона независимо от того, находилось ли тело в покое или двигалось, изменение скорости его движения может происходить только под действием силы, т. е. в результате взаимодействия с другими телами . Однако существуют величины, которые могут сохраняться при взаимодействии тел. Такими величинами являются энергия и импульс.
Импульсом тела называют векторную физическую величину , являющуюся количественной характеристикой поступательного движения тел. Импульс обозначается р. Импульс тела равен произведению массы тела на его скорость: р = mv. Направление вектора импульса р совпадает с направлением вектора скорости тела 0. Единица измерения импульса - кг м/с.
Для импульса системы тел выполняется закон сохранения, который справедлив только для замкнутых физических систем . В общем случае замкнутой называют систему, которая не обменивается энергией и массой с телами и полями, не входящими в н ее. В механике замкнутой называют систему, на которую не действуют внешние силы или действие этих сил скомпенсировано. В этом случае p1 = р2, где pl - начальный импульс системы, а р2 - конечный. В случае двух тел, входящих в систему, это выражение имеет вид m1v1 + m2v2 = m1"v1" + m2"v2" , где ml и m2 - массы тел, а v1 и v2 - скорости до взаимодействия, v1" и v2" - скорости после взаимодействия (рис. 5).

Эта формула и является математическим выражением закона сохранения импульса: импульс замкнутой физической системы сохраняется при любых взаимодействиях, происходящих внутри этой системы . Другими словами: в замкнутой физической системе геометрическая сумма импульсов тел до взаимодействия равна геометрической сумме импульсов этих тел после взаимодействия . В случае незамкнутой системы импульс тел системы не сохраняется . Однако если в системе существует направление, по которому внешние силы не действуют или их действие скомпенсировано, то сохраняется проекция импульса на это направление. Кроме того, если время взаимодействия мало (выстрел, взрыв, удар), то за это время даже в случае незамкнутой системы внешние силы незначительно изменяют импульсы взаимодействующих тел. Поэтому для практических расчетов в этом случае тоже можно применять закон сохранения импульса.
Экспериментальные исследования взаимодействий различных тел - от планет и звезд до атомов и элементарных частиц - показали, что в любой системе взаимодействующих тел при отсутствии действия со стороны других тел, не входящих в систему, или равенстве нулю суммы действующих сил геометрическая сумма импульсов тел действительно остается неизменной.
В механике закон сохранения импульса и законы Ньютона связаны между собой. Если на тело массой т в течение времени t действует сила и скорость его движения изменяется от v0 до v, то ускорение движения а тела равно Ha основании второго закона Ньютона для силы F можно записать , отсюда следует
Ft - векторная физическая величина, характеризующая действие на тело силы за некоторый промежуток времени и равная произведению силы на время ее действия, называется импульсом силы. Единица импульса силы в СИ - Н*с
Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения. Реактивное движение - это такое движение тела, которое возникает после отделения от тела его части.
Пусть тело массой т покоилось. От тела отделилась со скоростью vl какая-то его часть массой т1. Тогда оставшаяся часть придет в движение в противоположную сторону со скоростью D2, масса оставшейся части т2. Действительно, сумма импульсов обеих частей тела до отделения была равна нулю и после разделения будет равна нулю
Большая заслуга в развитии теории реактивного движения принадлежит К. Э. Циолковскому
Он разработал теорию полета тела переменной массы (ракеты) в однородном поле тяготения и рассчитал запасы топлива, необходимые для преодоления силы земного притяжения; основы теории жидкостного реактивного двигателя, а также элементы его конструкции; теорию многоступенчатых ракет, причем предложил два варианта: параллельный (несколько реактивных двигателей работают одновременно) и последовательный (реактивные двигатели работают друг за другом). К. Э. Циолковский строго научно доказал возможность полета в космос с помощью ракет с жидкостным реактивным двигателем, предложил специальные траектории посадки космических аппаратов на Землю, выдвинул идею создания межпланетных орбитальных станций и подробно рассмотрел условия жизни и жизнеобеспечения на них. Технические идеи Циолковского находят применение при создании современной ракетно-космической техники. Движение с помощью реактивной струи по закону сохранения импульса лежит в основе гидрореактивного двигателя. В основе движения многих морских моллюсков (осьминогов, медуз, кальмаров, каракатиц) также лежит реактивный принцип.
№ 2. Задача на определение периода и частоты свободных колебаний в колебательном контуре.

БИЛЕТ №4

№ 1. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.
Исаак Ньютон выдвинул предположение, что между любыми телами в природе существуют силы взаимного притяжения. Эти силы называют силами гравитации, или силами всемирного тяготения. Сила всемирного тяготения проявляется в Космосе, Солнечной системе и на Земле. Ньютон обобщил законы движения небесных тел и выяснил, что сила равна:
массы взаимодействующих тел, R - расстояние между ними, G - коэффициент пропорциональности, который называется гравитационной постоянной. Численное значение гравитационной постоянной опытным путем определил Кавендиш, измеряя силу взаимодействия между свинцовыми шарами. В результате закон всемирного тяготения звучит так: между любыми материальными точками существует сила взаимного притяжения, прямо пропорциональная произведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними, действующая по линии, соединяющей эти точки.
Физический смысл гравитационной постоянной вытекает из закона всемирного тяготения. Если m1 = m2 = 1 кг, R = 1 м, то G = F, т. е. гравитационная постоянная равна силе, с которой притягиваются два тела по 1 кг на расстоянии 1 м. Численное значение: Силы всемирного тяготения действуют между любыми телами в природе, но ощутимыми они становятся при больших массах (или если хотя бы масса одного из тел велика). Закон же всемирного тяготения выполняется только для материальных точек и шаров (в этом случае за расстояние принимается расстояние между центрами шаров).
Частным видом силы всемирного тяготения является сила притяжения тел к Земле (или к другой планете). Эту силу называют силой тяжести. Под действием этой силы все тела приобретают ускорение свободного падения. В соответствии со вторым законом Ньютона g = Ft*m следовательно, Ft = mg. Сила тяжести всегда направлена к центру Земли. В зависимости от высоты h над поверхностью Земли и географической широты положения тела ускорение свободного падения приобретает различные значения. На поверхности Земли и в средних широтах ускорение свободного падения равно 9,831 м/с2.
В технике и быту широко используется понятие веса тела. Весом тела называют силу, с которой тело давит на опору или подвес в результате гравитационного притяжения к планете (рис. 6). Вес тела обозначается Р. Единица веса - Н. Так как вес равен силе, с которой тело действует на опору, то в соответствии с третьим законом Ньютона по величине вес тела равен силе реакции опоры. Поэтому, чтобы найти вес тела, необходимо определить, чему равна сила реакции опоры.

Рассмотрим случай, когда тело вместе с опорой не движется. В этом случае сила реакции опоры, а следовательно, и вес тела равен силе тяжести (рис. 7): Р = N = mg.

В случае движения тела вертикально вверх вместе с опорой с ускорением по второму закону Ньютона можно записать mg + N = та (рис. 8, а)
В проекции на ось OX: -mg + N = та, отсюда N = m(g + a).
Следовательно, при движении вертикально вверх с ускорением вес тела увеличивается и находится по формуле Р = m(g + a).
Увеличение веса тела, вызванное ускоренным движением опоры или подвеса, называют перегрузкой. Действие перегрузки испытывают на себе космонавты как при взлете космической ракеты, так и при торможении корабля при входе в плотные слои атмосферы. Испытывают перегрузки и летчики при выполнении фигур высшего пилотажа, и водители автомобилей при резком торможении.
Если тело движется вниз по вертикали, то с помощью аналогичных рассуждений получаем

т. е. вес при движении по вертикали с ускорением будет-меньше силы тяжести (рис. 8, б).
Если тело свободно падает, то в этом случае P = (g- g)m = 0.
Состояние тела, в котором его вес равен нулю, называют невесомостью. Состояние невесомости наблюдается в самолете или космическом корабле при движении с ускорением свободного падения независимо от направления и значения скорости их движения. За пределами земной атмосферы при выключении реактивных двигателей на космический корабль действует только сила всемирного тяготения. Под действием этой силы космический корабль и все тела, находящиеся в нем, движутся с одинаковым ускорением, поэтому в корабле наблюдается состояние невесомости.№ 2. Задача на применение первого закона термодинамики.

БИЛЕТ № 5

№ 1. Превращение энергии при механических колебаниях. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс.
Механическими колебаниями называют движения тела, повторяющиеся точно или приблизительно через одинаковые промежутки времени. Основными характеристиками механических колебаний являются: смещение, амплитуда, частота, период. Смещение - это отклонение тела от положения равновесия. Амплитуда - модуль максимального отклонения от положения равновесия. Частота - число полных колебаний, совершаемых в единицу времени. Период - время одного полного колебания, т. е. минимальный промежуток времени, через который происходит повторение процесса. Период и частота связаны соотношением: v = 1/Т.
Простейший вид колебательного движения - гармонические колебания, при которых колеблющаяся величина изменяется со временем по закону синуса или косинуса (рис. 9).

Свободными называют колебания, которые совершаются за счет первоначально сообщенной энергии при последующем отсутствии внешних воздействий на систему, совершающую колебания. Например, колебания груза на нити (рис. 10).
Рассмотрим процесс превращения энергии на примере колебаний груза на нити (см. рис. 10).
При отклонении маятника от положения равновесия он поднимается на высоту h относительно нулевого уровня, следовательно, в точке А маятник

Обладает потенциальной энергией mgh. При движении к положению равновесия, к точке О, уменьшается высота до нуля, а скорость груза увеличивается, и в точке О вся потенциальная энергия mgh превратится в кинетическую энергию mv^2/2. В положении равновесия кинетическая энергия имеет максимальное значение, а потенциальная энергия минимальна. После прохождения положения равновесия происходит превращение кинетической энергии в потенциальную, скорость маятника уменьшается и при максимальном отклонении от положения равновесия становится равной нулю. При колебательном движении всегда происходят периодические превращения его кинетической и потенциальной энергии.
При свободных механических колебаниях неизбежно происходит потеря энергии на преодоление сил сопротивления. Если колебания происходят под действием периодической внешней силы, то такие колебания называют вынужденными. Например, родители раскачивают ребенка на качелях, поршень движется в цилиндре двигателя автомобиля, колеблются нож электробритвы и игла швейной машины. Характер вынужденных колебаний зависит от характера действия внешней силы, от ее величины, направления, частоты действия и не зависит от размеров и свойств колеблющегося тела. Например, фундамент мотора, на котором он закреплен, совершает вынужденные колебания с частотой, определяемой только числом оборотов мотора, и не зависит от размеров фундамента.

При совпадении частоты внешней силы и частоты собственных колебаний тела амплитуда вынужденных колебаний резко возрастает. Такое явление называют механическим резонансом. Графически зависимость амплитуды вынужденных колебаний от частоты действия внешней силы показана на рисунке 11.
Явление резонанса может быть причиной разрушения машин, зданий, мостов, если собственные их частоты совпадают с частотой периодически действующей силы. Поэтому, например, двигатели в автомобилях устанавливают на специальных амортизаторах, а воинским подразделениям при движении по мосту запрещается идти «в ногу».
При отсутствии трения амплитуда вынужденных колебаний при резонансе должна возрастать со временем неограниченно. В реальных системах амплитуда в установившемся режиме резонанса определяется условием потерь энергии в течение периода и работы внешней силы за то же время. Чем меньше трение, тем больше амплитуда при резонансе.

БИЛЕТ № 6.

№ 1.Опытное обоснование основных положений молекулярно-кинетической теории (МКТ) строения вещества. Масса и размер молекул. Постоянная Авогадро.
Молекулярно-кинетическая теория - это раздел физики, изучающий свойства различных состояний вещества, основывающийся на представлениях о существовании молекул и атомов как мельчайших частиц вещества. В основе МКТ лежат три основных положения:
1. Все вещества состоят из мельчайших частиц: молекул, атомов или ионов. 2. Эти частицы находятся в непрерывном хаотическом движении, скорость которого определяет температуру вещества. 3. Между частицами существуют силы притяжения и отталкивания, характер которых зависит от расстояния между ними.
Основные положения МКТ подтверждаются многими опытными фактами. Существование молекул, атомов и ионов доказано экспериментально, молекулы достаточно изучены и даже сфотографированы с помощью электронных микроскопов. Способность газов неограниченно расширяться и занимать весь предоставленный им объем объясняется непрерывным хаотическим движением молекул. Упругость газов, твердых и жидких тел, способность жидкостей смачивать некоторые твердые тела, процессы окрашивания, склеивания, сохранения формы твердыми телами и многое другое говорят о существовании сил притяжения и отталкивания между молекулами. Явление диффузии - способность молекул одного вещества проникать в промежутки между молекулами другого - тоже подтверждает основные положения МКТ. Явлением диффузии объясняется, например, распространение запахов, смешивание разнородных жидкостей, процесс растворения твердых тел в жидкостях, сварка металлов путем их расплавления или путем давления. Подтверждением непрерывного хаотического движения молекул является также и броуновское движение - непрерывное хаотическое движение микроскопических частиц, нерастворимых в жидкости.
Движение броуновских частиц объясняется хаотическим движением частиц жидкости, которые сталкиваются с микроскопическими частицами и приводят их в движение. Опытным путем было доказано, что скорость броуновских частиц зависит от температуры жидкости. Теорию броуновского движения разработал А. Эйнштейн. Законы движения частиц носят статистический, вероятностный характер. Известен только один способ уменьшения интенсивности броуновского движения - уменьшение температуры. Существование броуновского движения убедительно подтверждает движение молекул.
Любое вещество состоит из частиц, поэтому количество вещества v принято считать пропорциональным числу частиц, т. е. структурных элементов, содержащихся в теле.
Единицей количества вещества является моль. Моль - это количество вещества, содержащее столько же структурных элементов любого вещества, сколько содержится атомов в 12 г углерода С12. Отношение числа молекул вещества к количеству вещества называют постоянной Авогадро:

Постоянная Авогадро показывает, сколько атомов и молекул содержится в одном моле вещества. Молярная масса - масса одного моля вещества, равная отношению массы вещества к количеству вещества: М = m/v
Молярная масса выражается в кг/моль. Зная молярную массу, можно вычислить массу одной молекулы:

Средняя масса молекул обычно определяется химическими методами, постоянная Авогадро с высокой точностью определена несколькими физическими методами. Массы молекул и атомов со значительной степенью точности определяются с помощью масс-спектрографа.
Массы молекул очень малы. Например, масса молекулы воды:
Молярная масса связана с относительной молекулярной массой Мг. Относительная молекулярная масса - это величина, равная отношению массы молекулы данного вещества к 1/12 массы атома углерода С12. Если известна химическая формула вещества, то с помощью таблицы Менделеева может быть определена его относительная масса, которая, будучи выражена в килограммах, показывает величину молярной массы этого вещества.
Диаметром молекулы принято считать минимальное расстояние, на которое им позволяют сблизиться силы отталкивания. Однако понятие размера молекулы является условным. Средний размер молекул порядка 10^-10м.
№ 2. Задача на движение или равновесие заряженной частицы в электрическом поле.

Ответ: масса заряженной пылинки, находящейся в поле конденсатора, 10^(-7) кг.

БИЛЕТ № 7.

№ 1. Идеальный газ. Основное уравнение МКТ идеального газа. Температура и ее измерение. Абсолютная температура.
1. Понятие идеального газа, его свойства. 2. Объяснение давления газа. 3. Необходимость измерения температуры. 4. Физический смысл температуры. 5. Температурные шкалы. 6. Абсолютная температура.
Для объяснения свойств вещества в газообразном состоянии используется модель идеального газа. Идеальным принято считать газ, если: а) между молекулами отсутствуют силы притяжения, т. е. молекулы ведут себя как абсолютно упругие тела; б) газ очень разряжен, т.е. расстояние между молекулами намного больше размеров самих молекул; в) тепловое равновесие по всему объему достигается мгновенно. Условия, необходимые для того, чтобы реальный газ обрел свойства идеального, осуществляются при соответствующем разряжении реального газа. Некоторые газы даже при комнатной температуре и атмосферном давлении слабо отличаются от идеальных. Основными параметрами идеального газа являются давление, объем и температура.
Одним из первых и важных успехов МКТ было качественное и количественное объяснение давления газа на стенки сосуда. Качественное объяснение заключается в том, что молекулы газа при столкновениях со стенками сосуда взаимодействуют с ними по законам механики как упругие тела и передают свои импульсы стенкам сосуда
На основании использования основных положений молекулярно-кинетической теории было получено основное уравнение МКТ идеального газа,
которое выглядит так: , где р - давление идеального газа, m0 - масса молекулы, среднее значение концентрация молекул, квадрата скорости молекул.
Обозначив среднее значение кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа получим основное уравнение МКТ идеального газа в виде:
Однако, измерив только давление газа, невозможно узнать ни среднее значение кинетической энергии молекул в отдельности, ни их концентрацию. Следовательно, для нахождения микроскопических параметров газа нужно измерение еще какой-то физической величины, связанной со средней кинетической энергией молекул. Такой величиной является температура. Температура - скалярная физическая величина, описывающая состояние термодинамического равновесия (состояния, при котором не происходит изменения микроскопических параметров). Как термодинамическая величина температура характеризует тепловое состояние системы и измеряется степенью его отклонения от принятого за нулевое, как молекулярно-кинетиче-ская величина - характеризует интенсивность хаотического движения молекул и измеряется их средней кинетической энергией. Ек = 3/2 kT, где k = 1,38 10^(-23) Дж/К и называется постоянной Больцмана.
Температура всех частей изолированной системы, находящейся в равновесии, одинакова. Измеряется температура термометрами в градусах различных температурных шкал. Существует абсолютная термодинамическая шкала (шкала Кельвина) и различные эмпирические шкалы, которые отличаются начальными точками. До введения абсолютной шкалы температур в практике широкое распространение получила шкала Цельсия (за О °С принята точка замерзания воды, за 100 °С принята точка кипения воды при нормальном атмосферном давлении).
Единица температуры по абсолютной шкале называется Кельвином и выбрана равной одному градусу по шкале Цельсия 1 К = 1 °С. В шкале Кельвина за ноль принят абсолютный ноль температур, т. е. температура, при которой давление идеального газа при постоянном объеме равно нулю. Вычисления дают результат, что абсолютный нуль температуры равен -273 °С. Таким образом, между абсолютной шкалой температур и шкалой Цельсия существует связь Т = t °C + 273. Абсолютный нуль температур недостижим, так как любое охлаждение основано на испарении молекул с поверхности, а при приближении к абсолютному нулю скорость поступательного движения молекул настолько замедляется, что испарение практически прекращается. Теоретически при абсолютном нуле скорость поступательного движения молекул равна нулю, т. е. прекращается тепловое движение молекул.

№ 2. Задача на определение индукции магнитного поля (по закону Ампера или по формуле для расчета силы Лоренца).

На прямолинейный участок проводника с током длиной 2 см между полюсами постоянного магнита действует сила 10^(-3) Н при силе тока в проводнике 5 А. Определите магнитную индукцию, если вектор индукции перпендикулярен проводнику

БИЛЕТ № 8.

№ 1. Уравнение состояния идеального газа. (Уравнение Менделеева-Клапейрона.) Изопроцессы.
Состояние данной массы газа полностью определено, если известны его давление, температура и объем. Эти величины называют параметрами состояния газа. Уравнение, связывающее параметры состояния, называют уравнением состояния.

Для произвольной массы газа состояние газа описывается уравнением Менделеева-Клапейрона: pV = mRT/M, где р - давление, V - объем, m - масса, М - молярная масса, R - универсальная газовая постоянная. Физический смысл универсальной газовой постоянной в том, что она показывает, какую работу совершает один моль идеального газа при изобарном расширении при нагревании на 1 К (R = 8,31 ДжДмоль К)).
Уравнение Менделеева-Клапейрона показывает, что возможно одновременное изменение трех параметров, характеризующих состояние идеального газа. Однако многие процессы в газах, происходящие в природе и осуществляемые в технике, можно рассматривать приближенно как процессы, в которых изменяются лишь два параметра. Особую роль в физике и технике играют три процесса: изотермический, изохорный и изобарный.
Изопроцессом называют процесс, происходящий с данной массой газа при одном постоянном параметре - температуре, давлении или объеме. Из уравнения состояния как частные случаи получаются законы для изопроцессов.
Изотермическим называют процесс, протекающий при постоянной температуре. Т = const. Он описывается законом Бойля-Мариотта: pV = const.
Изохорным называют процесс, протекающий при постоянном объеме. Для него справедлив закон Шарля: V = const, p/T = const.
Изобарным называют процесс, протекающий при постоянном давлении. Уравнение этого процесса имеет вид V/T = const прир = const и называется законом Гей-Люссака. Все процессы можно изобразить графически (рис. 15).
Реальные газы удовлетворяют уравнению состояния идеального газа при не слишком высоких давлениях (пока собственный объем молекул пренебрежительно мал по сравнению с объемом сосуда,

В котором находится газ) и при не слишком низких температурах (пока потенциальной энергией межмолекулярного взаимодействия можно пренебречь по сравнению с кинетической энергией теплового движения молекул), т. е. для реального газа это уравнение и его следствия являются хорошим приближением

№ 2. Задача на применение уравнения Эйнштейна для фотоэффекта.

БИЛЕТ № 9.

№ 1. Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха. Измерение влажности воздуха.
Испарение - парообразование, происходящее при любой температуре со свободной поверхности жидкости. Неравномерное распределение кинетической энергии молекул при тепловом движении приводит к тому, что при любой температуре кинетическая энергия некоторых молекул жидкости или твердого тела может превышать потенциальную энергию их связи с другими молекулами. Большей кинетической энергией обладают молекулы, имеющие большую скорость, а температура тела зависит от скорости движения его молекул, следовательно, испарение сопровождается охлаждением жидкости. Скорость испарения зависит: от площади открытой поверхности, температуры, концентрации молекул вблизи жидкости. Конденсация - процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое.
Испарение жидкости в закрытом сосуде при неизменной температуре приводит к постепенному увеличению концентрации молекул испаряющегося вещества в газообразном состоянии. Через некоторое время после начала испарения концентрация вещества в газообразном состоянии достигнет такого значения, при котором число молекул, возвращающихся в жидкость, становится равным числу молекул, покидающих жидкость за то же время. Устанавливается динамическое равновесие между процессами испарения и конденсации вещества. Вещество в газообразном состоянии, находящееся в динамическом равновесии с жидкостью, называют насыщенным паром. (Паром называют совокупность молекул, покинувших жидкость в процессе испарения.) Пар, находящийся при давлении ниже насыщенного, называют ненасыщенным.
Вследствие постоянного испарения воды с поверхностей водоемов, почвы и растительного покрова, а также дыхания человека и животных в атмосфере всегда содержится водяной пар. Поэтому атмосферное давление представляет собой сумму давления сухого воздуха и находящегося в нем водяного пара. Давление водяного пара будет максимальным при насыщении воздуха паром. Насыщенный пар в отличие от ненасыщенного не подчиняется законам идеального газа. Так, давление насыщенного пара не зависит от объема, но зависит от температуры. Эта зависимость не может быть выражена простой формулой, поэтому на основе экспериментального изучения зависимости давления насыщенного пара от температуры составлены таблицы, по которым можно определить его давление при различных температурах.
Давление водяного пара, находящегося в воздухе при данной температуре, называют абсолютной влажностью, или упругостью водяного пара. Поскольку давление пара пропорционально концентрации молекул, можно определить абсолютную влажность как плотность водяного пара, находящегося в воздухе при данной температуре, выраженную в килограммах на метр кубический (р).
Большинство явлений, наблюдаемых в природе, например быстрота испарения, высыхание различных веществ, увядание растений, зависит не от количества водяного пара в воздухе, а от того, насколько это количество близко к насыщению, т. е. от относительной влажности, которая характеризует степень насыщения воздуха водяным паром. При низкой температуре и высокой влажности повышается теплопередача и человек подвергается переохлаждению. При высоких температурах и влажности теплопередача, наоборот, резко сокращается, что ведет к перегреванию организма. Наиболее благоприятной для человека в средних климатических широтах является относительная влажность 40-60%. Относительной влажностью называют отношение плотности водяного пара (или давления), находящегося в воздухе при данной температуре, к плотности (или давлению) водяного пара при той же температуре, выраженное в процентах, т. е.

Относительная влажность колеблется в широких пределах. Причем суточный ход относительной влажности обратен суточному ходу температуры. Днем, с возрастанием температуры и, следовательно, с ростом давления насыщения, относительная влажность убывает, а ночью возрастает. Одно и то же количество водяного пара может либо насыщать, либо не насыщать воздух. Понижая температуру воздуха, можно довести находящийся в нем пар до насыщения. Точкой росы называют температуру, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным. При достижении точки росы в воздухе или на предметах, с которыми он соприкасается, начинается конденсация водяного пара. Для определения влажности воздуха используются приборы, которые называются гигрометрами и психрометрами.

БИЛЕТ № 10.

№ 1.
Кристаллические и аморфные тела. Упругие и пластические деформации твердых тел.

Каждый может легко разделить тела на твердые и жидкие. Однако это деление будет только по внешним признакам. Для того чтобы выяснить, какими же свойствами обладают твердые тела, будем их нагревать. Одни тела начнут гореть (дерево, уголь) - это органические вещества. Другие будут размягчаться (смола) даже при невысоких температурах - это аморфные. Третьи будут изменять свое состояние при нагревании так, как показано на графике (рис. 17). Это и есть кристаллические тела. Такое поведение кристаллических тел при нагревании объясняется их внутренним строением. Кристаллические тела - это такие тела, атомы и молекулы которых расположены в определенном порядке, и этот порядок сохраняется на достаточно большом расстоянии. Пространственное периодическое расположение атомов или ионов в кристалле называют кристаллической решеткой. Точки кристаллической решетки, в которых расположены атомы или ионы, называют узлами кристаллической решетки.

Кристаллические тела бывают монокристаллами и поликристаллами. Монокристалл обладает единой кристаллической решеткой во всем объеме.

Анизотропия монокристаллов заключается в зависимости их физических свойств от направления. Поликристалл представляет собой соединение мелких, различным образом ориентированных монокристаллов (зерен) и не обладает анизотропией свойств. Большинство твердых тел имеют поликристаллическое строение (минералы, сплавы, керамика).

Основными свойствами кристаллических тел являются: определенность температуры плавления, упругость, прочность, зависимость свойств от порядка расположения атомов, т. е. от типа кристаллической решетки.

Аморфными называют вещества, у которых отсутствует порядок расположения атомов и молекул по всему объему этого вещества. В отличие от кристаллических веществ аморфные вещества изотропны. Это значит, что свойства одинаковы по всем направлениям. Переход из аморфного состояния в жидкое происходит постепенно, отсутствует определенная температура плавления. Аморфные тела не обладают упругостью, они пластичны. В аморфном состоянии находятся различные вещества: стекла, смолы, пластмассы и т. п.

Упругость - свойство тел восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил или других причин, вызвавших деформацию тел. Для упругих деформаций справедлив закон Гука, согласно которому упругие деформации прямо пропорциональны вызывающим их внешним воздействиям а = Е|с|, где а - механическое напряжение, е - относительное удлинение, Е - модуль Юнга (модуль упругости). Упругость обусловлена взаимодействием и тепловым движением частиц, из которых состоит вещество.

Пластичность - свойство твердых тел под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные деформации после того, как действие этих сил прекратится.

№ 2. Задача на определение показателя преломления прозрачной среды.

БИЛЕТ № 11.

№1. Работа в термодинамике. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Применение первого закона к изопроцессам. Адиабатный процесс.
Каждое тело имеет вполне определенную структуру, оно состоит из частиц, которые хаотически движутся и взаимодействуют друг с другом, поэтому любое тело обладает внутренней энергией. Внутренняя энергия - это величина, характеризующая собственное состояние тела, т. е. энергия хаотического (теплового) движения микрочастиц системы
(молекул, атомов, электронов, ядер и т. д.) и энергия взаимодействия этих частиц. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа определяется по формуле U = 3/2 т/М RT.
Внутренняя энергия тела может изменяться только в результате его взаимодействия с другими телами. Существует два способа изменения внутренней энергии: теплопередача и совершение механической работы (например, нагревание при трении или при сжатии, охлаждение при расширении).
Теплопередача - это изменение внутренней энергии без совершения работы: энергия передается от более нагретых тел к менее нагретым. Теплопередача бывает трех видов: теплопроводность (непосредственный обмен энергией между хаотически движущимися частицами взаимодействующих тел или частей одного и того же тела); конвекция (перенос энергии потоками жидкости или газа) и излучение (перенос энергии электромагнитными волнами). Мерой переданной энергии при теплопередаче является количество теплоты (Q).
Эти способы количественно объединены в закон сохранения энергии, который для тепловых процессов читается так: изменение внутренней энергии замкнутой системы равно сумме количества теплоты, переданной системе, и работы внешних сил, совершенной над системой. , где - изменение внутренней энергии, Q - количество теплоты, переданное системе, А - работа внешних сил. Если система сама совершает работу, то ее условно обозначают А*. Тогда закон сохранения энергии для тепловых процессов, который называется первым законом термодинамики, можно записать так: , т.е. количество теплоты, переданное системе, идет на совершение системой работы и изменение ее внутренней энергии.
При изобарном нагревании газ совершает работу над внешними силами , где V1 и V2 - начальный и конечный объемы газа. Если процесс не является изобарным, величина работы может быть определена площадью фигуры ABCD, заключенной между линией, выражающей зависимость p(V), и начальным и конечным объемами газ

Рассмотрим применение первого закона термодинамики к изопроцессам, происходящим с идеальным газом. В изотермическом процессе температура постоянная, следовательно, внутренняя энергия не меняется. Тогда уравнение первого закона термодинамики примет вид: , т. е. количество теплоты, переданное системе, идет на совершение работы при изотермическом расширении, именно поэтому температура не изменяется. В изобарном процессе газ расширяется и количество теплоты, переданное газу, идет на увеличение его внутренней энергии и на совершение им работы: . При изохорном процессе газ не меняет своего объема, следовательно, работа им не совершается, т. е. А = 0, и уравнение первого закона имеет вид , т. е. переданное количество теплоты идет на увеличение внутренней энергии газа. Адиабатным называют процесс , протекающий без теплообмена с окружающей средой. Q = 0, следовательно, газ при расширении совершает работу за счет уменьшения его внутренней энергии, следовательно, газ охлаждается, Кривая, изображающая адиабатный процесс, называется адиабатой.

№ 2. Задача на применение закона электромагнитной индукции.

БИЛЕТ № 12.

№ 1.Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.

Законы взаимодействия атомов и молекул удается понять и объяснить на основе знаний о строении атома, используя планетарную модель его строения. В центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются по определенным орбитам отрицательно заряженные частицы. Взаимодействие между заряженными частицами называется электромагнитным. Интенсивность электромагнитного взаимодействия определяется физической величиной - электрическим зарядом, который обозначается q. Единица электрического заряда - кулон (Кл). 1 кулон - это такой электрический заряд, который, проходя через поперечное сечение проводника за 1 с, создает в нем ток силой 1 А. Способность электрических зарядов как к взаимному притяжению, так и к взаимному отталкиванию объясняется существованием двух видов зарядов. Один вид заряда назвали положительным, носителем элементарного положительного заряда является протон. Другой вид заряда назвали отрицательным, его носителем является электрон. Элементарный заряд равен Заряд частиц всегда представляется числом, кратным величине элементарного заряда.
Полный заряд замкнутой системы (в которую не входят заряды извне), т. е. алгебраическая сумма зарядов всех тел, остается постоянной: q1 + q2 + ... + qn = const. Электрический заряд не создается и не исчезает, а только переходит от одного тела к другому. Этот экспериментально установленный факт называется законом сохранения электрического заряда. Никогда и нигде в природе не возникает и не исчезает электрический заряд одного знака. Появление и исчезновение электрических зарядов на телах в большинстве случаев объясняется переходами элементарных заряженных частиц - электронов - от одних тел к другим.
Электризация - это сообщение телу электрического заряда. Электризация может происходить, например, при соприкосновении (трении) разнородных веществ и при облучении. При электризации в теле возникает избыток или недостаток электронов.
В случае избытка электронов тело приобретает отрицательный заряд, в случае недостатка - положительный.
Законы взаимодействия неподвижных электрических зарядов изучает электростатика
Основной закон электростатики был экспериментально установлен французским физиком Шарлем Кулоном и читается так: модуль силы взаимодействия двух точечных неподвижных электрических зарядов в вакууме прямо пропорционален произведению величин этих зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними

Г - расстояние между ними, k - коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц, в СИ

Величина, показывающая, во сколько раз сила взаимодействия зарядов в вакууме больше, чем в среде, называется диэлектрической проницаемостью среды Е. Для среды с диэлектрической проницаемостью е закон Кулона записывается следующим образом

В СИ коэффициент k принято записывать следующим образом:

Электрическая постоянная, численно равная

Использованием электрической постоянной закон Кулона имеет вид:

Взаимодействие неподвижных электрических зарядов называют электростатическим или кулонов-ским взаимодействием. Кулоновские силы можно изобразить графически (рис. 20, 21).

№ 2. Задача на применение закона сохранения энергии.

БИЛЕТ № 13.

№ 1.Конденсаторы. Электроемкость конденсатора. Применение конденсаторов.
Для накопления значительных количеств разноименных электрических зарядов применяются конденсаторы. Конденсатор - это система двух проводников (обкладок), разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников. Так, например, две плоские металлические пластины, расположенные параллельно и разделенные диэлектриком, образуют плоский конденсатор. Если пластинам плоского конденсатора сообщить равные по модулю заряды противоположного знака, то напряженность между пластинами будет в два раза больше, чем напряженность одной пластины. Вне пластин напряженность равна нулю.

Обозначаются конденсаторы на схемах так:

Электроемкостью конденсатора называют величину, равную отношению величины заряда одной из пластин к напряжению между ними. Электроемкость обозначается С.

По определению С = q/U. Единицей электроемкости является фарад (Ф). 1 фарад - это электроемкость такого конденсатора, напряжение между обкладками которого равно 1 вольту при сообщении обкладкам разноименных зарядов по 1 кулону.

Где ЕО - электрическая постоянная, £ - диэлектрическая постоянная среды, S - площадь

В зависимости от типа диэлектрика конденсаторы бывают воздушные, бумажные, слюдяные.

Конденсаторы применяются для накопления электроэнергии и использования ее при быстром разряде (фотовспышка), для разделения цепей постоянного и переменного тока, в выпрямителях, колебательных контурах и других радиоэлектронных устройствах.

№ 2. Задача на применение уравнения состояния идеального газа.

БИЛЕТ № 14.

№ 1.Работа и мощность в цепи постоянного тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.

Мощность по определению N = A/t, следовательно,
Русский ученый X. Ленд и английский ученый Д. Джоуль опытным путем в середине прошлого века установили независимо друг от друга закон, который называется законом Джоуля - Ленца и читается так: при прохождении тока по проводнику количество теплоты, выделившееся в проводнике, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока. .
Полная замкнутая цепь представляет собой электрическую цепь, в состав которой входят внешние сопротивления и источ-ник тока (рис. 25). Как один из участков цепи, источник тока обладает сопротивлением, которое
называют внутренним, r.

Для того чтобы ток проходил по замкнутой цепи, необходимо, чтобы в источнике тока зарядам сообщалась дополнительная энергия, она появляется за счет работы по перемещению зарядов, которую производят силы неэлектрического происхождения (сторонние силы) против сил электрического поля. Источник тока характеризуется энергетической характеристикой, которая называется ЭДС - электродвижущая сила источника. ЭДС измеряется отношением работы сторонних сил по перемещению вдоль замкнутой цепи положительного заряда к величине этого заряда

Тивление участка цепи часто называют падением напряжения на этом участке. Таким образом, ЭДС равна сумме падений напряжений на внутреннем и внешнем участках замкнутой цепи. Обычно это выражение записывают так: I = E/(R + г). Эту зависимость опытным путем получил Георг Ом, называется она законом Ома для полной цепи и читается так: сила тока в полной цепи прямо пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи. При разомкнутой цепи ЭДС равна напряжению на зажимах источника и, следовательно, может быть измерена вольтметром.

БИЛЕТ № 15.

№ 1.Магнитное поле, условия его существования. Действие магнитного поля на электрический заряд и опыты, подтверждающие это действие. Магнитная индукция.
В 1820 г. датский физик Эрстед обнаружил, что магнитная стрелка поворачивается при пропускании электрического тока через проводник, находящийся около нее (рис. 27). В том же году французский физик Ампер установил, что два проводника, расположенные параллельно друг другу, испытывают взаимное притяжение, если ток течет по ним в одном направлении, и отталкивание, если токи текут в разных направлениях (рис. 28). Явление взаимодействия токов Ампер назвал электродинамическим взаимодействием. Магнитное взаимодействие движущихся электрических зарядов, согласно представлениям теории близкодействия, объясняется следующим образом: всякий движущийся электрический заряд создает в окружающем пространстве магнитное поле. Магнитное поле - особый вид материи, который возникает в пространстве вокруг любого переменного электрического поля.

С современной точки зрения в природе существует совокупность двух полей - электрического и магнитного - это электромагнитное поле, оно представляет собой особый вид материи, т. е. существует объективно, независимо от нашего сознания. Магнитное поле всегда порождается переменным электрическим, и наоборот, переменное магнитное поле всегда порождает переменное электрическое

Поле. Электрическое поле, вообще говоря, можно рассматривать отдельно от магнитного, так как носителями его являются частицы - электроны и протоны. Магнитное поле без электрического не существует, так как носителей магнитного поля нет. Вокруг проводника с током существует магнитное поле, и оно порождается переменным электрическим полем движущихся заряженных частиц в проводнике.
Магнитное поле является силовым полем. Силовой характеристикой магнитного поля называют магнитную индукцию (В). Магнитная индукция - это векторная физическая величина, равная максимальной силе, действующей со стороны магнитного поля на единичный элемент тока. В = F/IL Единичный элемент тока - это проводник длиной 1 м и силой тока в нем 1 А. Единицей измерения магнитной индукции является тесла. 1 Тл = 1 Н/А м. Магнитная индукция всегда порождается в плоскости под углом 90° к электрическому полю. Вокруг проводника с током магнитное поле также существует в перпендикулярной проводнику плоскости.
Магнитное поле является вихревым полем. Для графического изображения магнитных полей вводятся силовые линии, или линии индукции, - это такие линии, в каждой точке которых вектор магнитной индукции направлен по касательной. Направление силовых линий находится по правилу
буравчика. Если буравчик ввинчивать по направлению тока, то направление вращения рукоятки совпадет с направлением силовых линий. Линии магнитной индукции прямого провода с током представляют собой концентрические окружности, расположенные в плоскости, перпендикулярной проводнику (рис. 29).

Как установил Ампер, на проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила. Сила, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током, прямо пропорциональна силе тока, длине проводника в магнитном поле и перпендикулярной составляющей вектора магнитной индукции. Это и есть формулировка закона Ампера, который записывается так: Fa = ILВ sin a. Направление силы Ампера определяют по правилу левой руки. Если левую руку расположить так, чтобы четыре пальца показывали направление тока, перпендикулярная составляющая вектора магнитной индукции (В = В sin а) входила в ладонь, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Ампера (рис. 30).

БИЛЕТ № 16.

№ 1. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы.
Полупроводники - это вещества, удельное сопротивление которых убывает с пов

и размещение баннера -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Билет № 1

1. Потенциальная и кинетическая энергия. Примеры перехода энергии из одного вида в другой. Закон сохранения механической энергии.

2. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы.

3. Какова энергия фотона, импульс которого равна 610"16 кг-м/с.

Билет № 2

1. Принцип действия тепловой машины. Коэффициент полезного действия тепловых машин.

2. Опыты Резерфорда по рассеянию а-частиц. Ядерная модель атома.

3. За какое время автомобиль двигаясь из состояния покоя с ускорением 0,8 м/с2, пройдет 50 м?

Билет № 3

1. Равновесие твердых тел: момент силы; условия равновесия твердого тела.

2. Интерференция света. Электромагнитная природа света.

3. Каково ускорение свободного падения на высоте, равной половине радиуса Земли?

Билет № 4

1. Плавление кристаллических тел. Удельная теплота плавления.

2. Переменный ток: генератор переменного тока; действующее значение силы переменного тока и напряжения.

3. Чему равен модуль скорости (м/с) девочки, находящейся на вращающейся с угловой скоростью 0,5 рад/с карусели? Расстояние девочки от оси вращения 2 м.

Билет № 5

1. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Проявление закона сохранения импульса в природе.

2. Электрическое и магнитное поле. Источники этих полей и индикаторы для их обнаружения.

3. Как изменится концентрация кислорода в баллоне, если температура понизится от 327 до 27°С? Изменением объема баллона пренебречь.

Билет № 6

1. Ускорение, скорость и перемещение при равноускоренном прямолинейном движении.

2. Электроемкость. Конденсаторы. Применение конденсаторов.

3. Лабораторная работа: наблюдение явления электромагнитной индукции.

Билет № 7

1. Испарение и конденсация. Кипение. Удельная теплота парообразование.

2. Природа электрического тока в металлах. Зависимость электрического сопротивления от температуры.

3. Лабораторная работа: определение фокусного расстояния линзы.

Билет № 8

1. Механическое движение. Его характеристики. Относительность движения. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Скорость.

2. Фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Применение фотоэффекта в технике.

3. Газ находящийся в сосуде, состоит из 84% азота и 16% кислорода (по массе). Сколько молекул азота приходится на одну молекулу кислорода? Ма=28 г/моль, Мк=32 г/моль.

Билет № 9

1. Силы трения; природа сил трения; коэффициент трения скольжения.

2. Электрический ток в электролитах. Законы Фарадея.

3. Лабораторная работа: последовательное соединение проводников.

Билет № 10

1. Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур и превращение энергии при электромагнитных колебаниях. Частота и период колебаний.

2. Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и методы их регистрации. Биологическое действие ионизирующих излучений.

Билет № 11

1. Линзы. Фокус линзы. Построение изображений в собирающей линзе.

2. Первый закон термодинамики и его применение в изоп-роцессах в газах.

3. Лабораторная работа: параллельное соединение проводников.

Билет № 12

1. Электрический ток в газах.

2. Зависимость давления жидкости от скорости течения. Подъемная сила крыла самолета.

3. Лабораторная работа: экспериментальная проверка правила моментов сил на примере рычага, имеющего ось вращения.

Билет № 13

1. Основные уравнения молекулярно-кинетической теории газа.

2. Магнитное поле, условия его существования. Действие магнитного поля на электрический заряд и опыты, подтверждающие это действие. Магнитная индукция.

3. Написать недостающие обозначения в следующих ядерных реакциях:

Билет № 14

1. Внутренняя энергия тел и способы ее измерения. Виды теплопередачи, их учет и использование в быту.

3. Чему равен импульс тела массой 5 кг, если его кинетическая энергия равна 10 Дж?

Билет № 15

1. Механические волны: длина волны, скорость распространения волны. Звуковые волны.

2. Явление самоиндукции. Индуктивность.

3. Плотность газа 3 кг/м3. Давление газа 90 кПа. Найдите среднюю квадратичную скорость молекул.

Билет № 16

1. Газообразное, жидкое и твердое состояние вещества. Опытное обоснование характера движения и взаимодействия частиц из которых состоит вещество в различных агрегатных состояниях.

2. Элементы теории относительности.

3. Лабораторная работа: определение электрического сопротивления проводника с помощью амперметра и вольтметра.

Билет № 17

1. Электромагнитные волны и их свойства. Принцип радиосвязи.

2. Сила упругости. Закон Гука.

3. Лабораторная работа: измерение коэффициента трения скольжения.

Билет № 18

1. Механические волны: длина волны, скорость распространение волны. Звуковые волны.

2. Электрический ток в вакууме. Электронно-лучевая трубка.

3. Какова масса протона (в.а.е.м), летящего со скоростью 1,8 108м/с? Массу покоя протона считать равной 1 а.е.м.

Билет № 19

1. Сложение сил. Условия равновесия тел не имеющих ось вращения.

2. Дифракция и дисперсия света.

3. На пружину жесткостью 200Н/М действует сила 400Н. Определите работу, затраченную на деформацию пружины.

Билет № 20

1. Вынужденные колебания. Явление резонанса.

2. Влажность воздуха и ее измерение.

3. Как изменяется картина дифракционного спектра при удалении экрана от решетки?

Билет № 21

1. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Напряженность электрического поля.

2. Автоколебания: автоколебательный генератор незатухающих электромагнитных колебаний.

3. Лабораторная работа: измерение плотности твердого тела произвольной формы.

Билет № 22

1. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

2. Взаимодействие токов. Магнитное поле тока.

3. Лабораторная работа: определение коэффициента полезного действия при подъеме предметов на наклонной плоскости.

Билет № 23

1. Механическая работа и мощность. Простые механизмы.

2. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.

3. Как изменится среднеквадратичная скорость молекул идеального газа, если давление газа уменьшится в 2 раза, концентрация молекул увеличится в 2 раза?

Билет № 24

1. Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Правила Ленца.

2. Колебательное движение. Математический и пружинный маятник.

3. Имея начальную скорость 18 км/ч и двигаясь равноускоренно трамвай за 10 с прошел путь 125 м. Какую скорость он приобрел в конце пути?

Билет № 25

1. Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников.

2. Передача давления газами, жидкостями и твердыми телами. Закон Паскаля и его применение в гидравлических машинах.

3. Предмет находится на расстоянии 12,5 см от собирающей линзы, оптическая сила которой равна 5 дптр. На каком расстоянии от линзы получится изображение и каким оно будет?

Билет № 26

1. Законы отражения и преломления света. Показатель преломления.

2. Индуктивность и емкость в цепи переменного тока.

3. Чтобы удалить гвоздь длиной 10 см из бревна, необходимо приложить начальную силу 800 Н. Какую работу нужно совершить, чтобы этот гвоздь вытащить из бревна?

Билет № 27

1. Взаимодействие тел. Сила. Законы Ньютона.

2. Трансформация переменного тока. Передача электрической энергии. Развитие электроэнергетики в Узбекистане.

3. Через проводник в течение часа протекает электрический заряд 3600 Кл. Определите время, в течение которого протечет заряд 1200 Кл при том же токе.

Билет № 28

1. Атмосферное давление. Приборы для измерения атмосферного давления.

2. Закон Ома для полной цепи. Работа и мощность электрического тока.

3. Каково давление одноатомного газа, занимающего объем 2 л, если его внутренняя энергия 300 Дж?

Билет № 29

1. Действие жидкостей и газов на погруженное в них тело. Архимедова сила, причины ее возникновения.

2. Состав ядра атома. Изотопы. Энергия связи ядра атома. Цепная ядерная реакция.

3. Какая сила действует на заряд Ю-"Кл, помещенный в точку, в которой напряженность электрического поля равна 3 кВ/м.

Билет № 30

1. Квантовые постулаты Бора. Испускание и поглощение света атомами. Спектральный анализ.

2. Движение материальной точки по окружности: период и частота, центростремительное ускорение, связь угловой и линейной скорости.

3. В катушке из 150 витков провода течет ток 7,5 А. При этом каждым витком создается магнитный поток 2 мВб. Какова индуктивность катушки?

Экзаменационные билеты по физике

Понравилось? Отблагодарите, пожалуйста, нас! Для Вас это бесплатно, а нам - большая помощь! Добавьте наш сайт в свою социальную сеть:

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ ПО ФИЗИКЕ

Билет №1

1. Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость.

2. Лабораторная работа по теме «Измерение ускорения тела при равноускоренном движении».

Билет №2

1. Свободное падение тел. Равномерное движение по окружности. Центростремительное ускорение. Кинематика вращательного движения. Связь между угловой и линейной скоростью.

2. Задача по теме «Законы сохранения в механике».

Билет №3

1. Взаимодействие тел. Сила. Второй закон Ньютона.

2. Задача по теме «Импульс тела».

Билет №4

1. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Проявление закона сохранения импульса в природе и его использование в технике.

2. Задача по теме «Кинематика вращательного движения».

Билет №5

1. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

2. Задача на нахождение КПД теплового двигателя.

Билет №6

1. Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия..

2. Задача по теме «Первый закон термодинамики. КПД тепловых двигателей».

Билет №7

1. Превращение энергии при механических колебаниях. Свободные и вынужденные колебания.

2. Задача на параллельное соединение проводников

Билет №8

1. Опытное основание основных положений МКТ строения вещества. Масса и размер молекул. Постоянная Авогадро.

2. Задача на движение или равновесие зараженной частицы в электрическом поле.

Билет №9

1. Идеальный газ. Основное уравнение МКТ идеального газа. Температура и ее измерение. Абсолютная температура.

2. Задача на определение индукции магнитного поля (по закону ампера или формулы для расчета силы Лоренца).

Билет №10

1. Работа силы. Мощность.

2. Задача по теме «Закон сохранения энергии»

Билет №11

1. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.

2. Задача по теме «Закон Кулона».

Билет №12

1. Испарение и конденсация. Насыщение и ненасыщенные пары. Влажность воздуха. Измерение влажности воздуха.

2. Лабораторная работа «Измерение сопротивления двух последовательно соединенных резисторов».

Билет №13

1. Кристаллические и амфорные тела. Упругие и пластические деформации твердых тел.

2. Задача на применение закона электромагнитной индукции.

Билет №14

1. Силы и энергия межмолекулярного взаимодействия. Строение газообразных, жидких и твёрдых тел. Опыт Штерна.

2. Задача по теме «Внутренняя энергия. Расчет количества теплоты».

Билет №15

1. Идеальный газ. Параметры состояния идеального газа

2. Лабораторная работа по теме « Определение модуля упругости материала»

Билет №16

1. Внутренняя энергия. Теплоёмкость. Удельная теплоёмкость. Первое начало термодинамики. Адиабатный процесс.

2. Задача на применение закона сохранения энергии.

Билет № 17

1. Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца

2. Задача на тему «Закон сохранения импульса».

Билет №18

1. Конденсаторы. Электроемкость конденсатора. Применение конденсаторов.

2. Задача на применение уравнения состояния идеального газа.

Билет №19

1. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.

2. Лабораторная работа «Измерение массы тела».

Билет №20

1. Магнитное поле, условия его существования. Действие магнитного поля на электрический заряд и опыты, подтверждающие это действие. Магнитная индукция.

2. Лабораторная работа «Измерение влажности воздуха».

Билет №21

1. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы.

2. Задача на изопроцессы.

Билет №22

1. Принцип действия тепловой машины. КПД теплового двигателя.

2. Задача на определение работы газа с помощью графика зависимости давления газа от его объема.

Билет №23

1. Второе начало термодинамики. Холодильная машина. Тепловой двигатель.

2. Задача на применение закона сохранения импульса.

Билет №24

1. Свойства жидкостей. Поверхностный слой жидкости. Капиллярные явления.

2. Лабораторное работа по теме «Определение влажности воздуха в кабинете физики».

Билет №25

1. Свойства твёрдых тел. Закон Гука. Механические свойства твёрдых тел. Плавление и кристаллизация.

2. Задача на определение модуля Юнга материала, из которого изготовлена проволока.

Билет №26

1. Принцип суперпозиции полей. Работа сил электростатического поля. Потенциал. Разность потенциалов.

2. Задача на применение закона Джоуля-Ленца.

Приложение к экзаменационным билетам (задачи).

Билет №2

Билет №3

Билет №4

Билет №5

Билет №6

Билет №7

Билет №8

Билет №9

Задача на определение индукции магнитного поля (по закону ампера или формулы для расчета силы Лоренца).

Определите индукцию однородного магнитного поля, если на проводник длиной 0,2м со стороны поля действует сила 50 мН. Проводник образует угол 30 0 направлением силовых линий поля и по нему течет ток силой 10 А.

Билет №10

Билет №11

Билет №13

Билет №14

Билет №16

Билет №17

Билет №18

Билет №21

Задача на изопроцессы.

На рисунке представлены две изохоры для одной и той же массы идеального газа. Как определяется отношение объемов, занимаемых газами , если углы наклона изохор к оси абсцисс равны и ?

Билет №22

Билет №23

Билет №25

Билет № 26

Эталоны правильных ответов

Билет№1

1. Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость.

Механическим движением называют измене­ние положения тела (или его частей) относительно других тел.

Из этих примеров видно, что всегда надо ука­зать тело, относительно которого рассматривается движение, его называюттелом отсчета. Система ко­ординат, тело отсчета, с которым она связана, и вы­бранный способ измерения времени образуютси­стему отсчета. Та­ким образом, иногда размерами тела по сравнению с расстоянием до него можно пренебречь, в этих случаях тело считают материальной точкой, Линию, вдоль которой движется материальная точка, называют траекторией. Длина части траектории между начальным и конечным положением точки называют путем (L). Единица измерения пути - 1м.

Механическое движение характеризуется тре­мя физическими величинами: перемещением, ско­ростью и ускорением.

Направленный отрезок прямой, проведенный из начального положения движущейся точки в ее конечное положение, называетсяперемещением (s).

Скорость - векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения тела, чис­ленно равная отношению перемещения за малый промежуток времени к величине этого промежутка.

Ускорение - векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости, численно равная отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это измене­ние произошло

Движение, при котором скорость тела не ме­няется, т. е. тело за любые равные промежутки вре­мени перемещается на одну и ту же величину, назы­ваютравномерным прямолинейным движением.

При таком движении скорость и ускорение имеют одинаковые направления, причем скорость изменяется одинаково за любые равные промежутки времени. Этот вид движения называютравноуско­ренным.

При торможении автомобиля скорость умень­шается одинаково за любые равные промежутки вре­мени, ускорение меньше нуля; так как скорость уменьшается, то уравнения принимают вид:

v = v 0 + at, s = v 0 t - at 2 / 2. Такое движение называют равнозамедленным.

Билет №2

Свободное падение тел. Равномерное движение по окружности. Центростремительное ускорение. Кинематика вращательного движения. Связь между угловой и линейной скоростью.

1. Одним из наиболее распространенных видов движения с постоянным ус­корением - свободное падение тел.

Свободное падение - это движение тел только лишь под действием притяжения Земли (под действием силы тяжести).

При свободном падении все тела вблизи поверхности Земли независимо от их массы приобретают одинаковое ускорение, называемое ускорением свободного падения.

Условное обозначение ускорения свободного падения - g.

На поверхности Земли ускорение свободного падения (g) меняется в пре­делах от 9,78 м/с 2 на экваторе до 9,83 м/с 2 на полюсе.

2. Движение по окружности - частный случай криволинейного движения.

Если за любые равные промежутки времени радиус-вектор тела поворачивается на одинаковые углы, а линейная скорость тела по модулю не изменяется (т. е. если |v 0 |=|v|), движение тела по окружности называют равномерным (не следует забывать, что равномерное движение по окружности происходит с ускорением, так как скорость тела непрерывно меняется по направлению).

Угловой скоростью называют величину, равную отношению угла поворота радиуса-вектора точки, движущейся по окружности к промежутку времени t, в течение которого произошел этот поворот.

Скорость тела, направленную по касательной к окружности, называют линейной .

Мгновенная скорость тела в каждой точке криволинейной траектории направлена по касательной к траектории. Следовательно, в криволинейном движении направление скорости тела непрерывно изменяется . т.е. движение по окружности со скоростью, постоянной по модулю является ускоренным. Центростремительное ускорение всегда направлено к центру окружности:

Линейная и угловая скорости связаны между собой: , т.е. .

Период - физическая величина, показывающая, чему равно время, за которое точка совершает один полный оборот. Если обозначить N – число оборотов, а Т – период, то: .

Единица измерения в СИ – с. Т.к. за период точка поворачивается на угол2π , то .

Частота – количество оборотов, которое совершила точка за единицу времени: .

Единица измерения в СИ – Гц (герц ). Частота равна одному герцу, если за 1 секунду точка совершает один полный оборот (1Гц=1с -1 ). Частота и период – взаимно обратные величины: . Следовательно: .

Билет№3

Сила. Масса. Второй закон Ньютона.

Действия тел друг на друга, создающие ускорение, называются силами. Все силы можно разделить на два основных типа: силы, действующие при непосред­ственном соприкосновении, и силы, которые действуют независимо от того, со­прикасаются тела или нет, т. е. на расстоянии.

Сила - векторная величина. Силу измеряют динамометром. Силы, действующие при непосредственном соприкосновении, действуют по всей соприкасающейся поверхности тел. Молоток, ударяющий по шляпке гвоздя, дей­ствует на всю шляпку. Но если площадь мала, то считают, тело действует на одну точку. Эта точка называется точкой приложения. Если же на тело действует несколько сил, то их действие на тело можно заме­нить одной заменяющую силу называют суммой или равнодействующей.

Свойство тел приобретать определенное ускорение при данном воздействии называется инертностью . Инертность состоит в том, что для изменения скорости тела на заданную величину нужно, чтобы на него действовало другое тело и это действие длилось некоторое время. Инертность - это свойство, присущее всем телам. Масса тела - количественная мера его инертности.

О теле, которое в результате взаимодействия меньше изменяет свою скорость, говорят, что оно более инертно, масса его больше:

В СИ единицей массы тела является килограмм (кг).

Так как масса входит в закон всемирного тяготения, то она определяет также гравитационное взаимодействие тел.

II закон Ньютона

Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на создаваемое этой силой ускорение, причем направления силы и ускорения совпадают: а =F/m

Закон можно выразить в другой форме. Ускорение, сообщаемое телу, прямо пропорционально действующей на тело силе,- обратно пропорционально массе тела и направлено так же, как и сила.

Особенности II закона Ньютона:

1. Верен для любых сил.

2. Сила - причина, определяет ускорение.

3. Вектор а сонаправлен с вектором F.

4. Если действуют на тело несколько сил, то берется равнодействующая.

5. Если равнодействующая равна нулю, то ускорение равно нулю. (Первый закон Ньютона)

6. Можно применять только по отношению к телам, скорость которых мала по сравнению со скоростью света.

Билет№4

План ответа

1. Импульс тела. 2. Закон сохранения импуль­са. 3. Применение закона сохранения импульса. 4. Реактивное движение.

Существуют величины, которые могут сохра­няться при взаимодействии тел. Такими величинами являются энергия и импульс.

Импульсом тела называют векторную физи­ческую величину, являющуюся количественной ха­рактеристикой поступательного движения тел. Им­пульс обозначается р. Единица измерения импульса

Р - кг м/с. Импульс тела равен произведению мас­сы тела на его скорость: р = mv. Направление векто­ра импульса р совпадает с направлением вектора скорости тела v (рис. 4).

Для импульса тел выполняется закон сохране­ния.Имеет вид m 1 v 1 + т 2 v 2 = m 1 v 1 " + т 2 v 2 " где т 1 и

т 2 - массы тел, а v 1 и v 2 , - скорости до взаимодей­ствия, v 1 " и v 2 " - скорости после взаимодействия. Эта

формула и является математическим выражением закона сохранения импульса:импульс замкнутой физической системы сохраняется при любых вза­имодействиях, происходящих внутри этой системы.

В механике закон сохранения импульса и за­коны Ньютона связаны между собой. Если на тело массой т в течение времени t действует сила и ско­рость его движения изменяется от v 0 до v, то уско­рение движения a тела равно a = (v - v 0)/t. На осно­вании второго закона Ньютона для силы F можно записать F = та = m(v - v 0)/t, отсюда следует

Ft = mv - mv 0 .

Ft - векторная физическая величина, харак­теризующая действие на тело силы за некоторый промежуток времени и равная произведению силы на время t ее действия, называетсяимпульсом силы.

Единица импульсав СИ - Н с.

Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения.Реактивное движение - это такое движение тела, которое возникает после отде­ления от тела его части.

Большая заслуга в развитии теории реак­тивного движения принадлежит К. Э. Циолковскому.

Он разработал теорию полета тела переменной массы (ракеты) в однородном поле тяготения и рас­считал запасы топлива, необходимые для преодоле­ния силы земного притяжения; основы теории жид­костного реактивного двигателя, а так же элементы его конструкции; теорию многоступенчатых ракет, причем предложил два варианта: параллельный (несколько реактивных двигателей работают одно­временно) и последовательный (реактивные двигате­ли работают друг за другом).В основе движения многих морских моллюсков (осьминогов, медуз, кальмаров, каракатиц) также лежит реактив­ный принцип.

Билет №5

Закон всемирного тяготения. Гравитационное поле. Сила тяжести. Вес тела.

Исаак Ньютон выдвинул предположение, что между любыми телами в природе существуют силы взаимного притяжения. Эти силы называют силами гравитации, или силами всемирного тяготения. Сила всемирного тяготения проявляется в Космосе, Солнечной системе и на Земле. Ньютон обобщил законы движения небесных тел и выяснил, что сила F равна:

m 1 и т 2 -массы взаимодействующих тел, R - расстояние между ними, G - коэффициент пропорциональности, который называется гравитационной постоянной. Численное значение гравитационной постоянной опытным путем определил Кавендиш, измеряя силу взаимодействия между свинцовыми шарами. В результате закон всемирного тяготения звучит так: между любыми материальными точками существует сила взаимного притяжения, прямо пропорциональная произведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними, действующая по линии, соединяющей эти точки.

Силы всемирного тяготения действуют между любыми телами в природе, но ощутимыми они становятся при больших массах (или если хотя бы масса одного из тел велика). Закон же всемирного тяготения выполняется только для материальных точек и шаров (в этом случае за расстояние принимается расстояние между центрами шаров).

Частным видом силы всемирного тяготения является сила притяжения тел к Земле (или к другой планете). Эту силу называют силой тяжести . Под действием этой силы все тела приобретают ускорение свободного падения. В соответствии со вторым законом Ньютона g = F тяж *m следовательно, F тяж = mg. Сила тяжести всегда направлена к центру Земли. В зависимости от высоты h над поверхностью Земли и географической широты положения тела ускорение свободного падения приобретает различные значения. На поверхности Земли и в средних широтах ускорение свободного падения равно 9,831 м/с2.
В технике и быту широко используется понятие веса тела . Весом тела называют силу, с которой тело давит на опору или подвес в результате гравитационного притяжения к планете (рис. 1). Вес тела обозначается Р. Единица веса - Н. Так как вес равен силе, с которой тело действует на опору, то в соответствии с третьим законом Ньютона по величине вес тела равен силе реакции опоры. Поэтому, чтобы найти вес тела, необходимо определить, чему равна сила реакции опоры.

Если тело свободно падает, то в этом случае P = (g- g)m = 0 . Состояние тела, в котором его вес равен нулю, называют невесомостью. Состояние невесомости наблюдается в самолете или космическом корабле при движении с ускорением свободного падения независимо от направления и значения скорости их движения. За пределами земной атмосферы при выключении реактивных двигателей на космический корабль действует только сила всемирного тяготения. Под действием этой силы космический корабль и все тела, находящиеся в нем, движутся с одинаковым ускорением, поэтому в корабле наблюдается состояние невесомости.

Билет №6

Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия.

Движущиеся тела имеют способность выполнять работу в случае изменения скорости. Энергия, которой обладает тело вследствие своего движения, называется кинетической энергией.

Часть механической энергии, обусловленная движением тела, называется кинетической энергией - Ек.

Зависимость кинетической энергии от массы движущегося тела и его скорости

Кинетическая энергия тела, движущегося с определенной скоростью, равна работе, которую нужно выполнить, чтобы придать неподвижному телу эту скорость. Пусть до неподвижного тела массой m приложена постоянную силу F. Тогда Eк = А = Fs, где s- модуль перемещения. Подставляя в эту формулу выражения F = mа и s = v 2 /2a , получим: кинетическая энергия тела массой m, движущегося со скоростью v , выражается формулой Eк = mv 2 /2.

Часть механической энергии, которая определяется взаимным расположением тел, которые взаимодействуют, называется потенциальной энергией - Еп .

Например, если сила тяжести выполняет работу во время падения груза вниз, система «поднятый груз и Земля» имеет потенциальную энергию.

Обозначим изменение потенциальной энергии , где индексом 1 обозначены начальное состояние системы, а индексом 2 - конечный.

Если во время изменения взаимного расположения тел система выполняет положительную работу, ее потенциальная энергия уменьшается, а если система выполняет отрицательную работу, ее потенциальная энергия увеличивается.

Изменение потенциальной энергии ΔЕп и А работа, выполненная системой, связаны соотношением:

ΔЕп = -A.

Из этой формулы следует, что физический смысл имеет только изменение потенциальной энергии: она измеряется работой, что ее исполнила система. Выбор нулевого уровня потенциальной энергии определяется соображениями удобства для решения каждой конкретной задачи.

а) Потенциальная энергия груза, поднятого над землей . Во время поднятия груза массой m на высоту h работа выполняется mgh , поэтому потенциальная энергия системы «груз и Земля» увеличивается на mgh. Выберем как нулевой уровень потенциальной энергии состояние системы, когда груз находится на поверхности земли. Тогда Еп = mgh .

б) Потенциальная энергия деформированной пружины. Потенциальная энергия деформированной пружины равна работе, которую надо выполнить, чтобы деформировать пружину. А = kx 2 /2, где k - жесткость пружины, x - ее удлинение. Следовательно, потенциальная энергия деформированной пружины Eп = kx 2 /2.

Билет №7

План ответа

1. Определение колебательного движения. 2. Свободные колебания. 3. Превращения энергии. 4. Вынужденные колебания.

Механическими колебаниями называют дви­жения тела, повторяющиеся точно или приблизи­тельно через одинаковые промежутки времени. Основ­ными характеристиками механических колебаний являются: смещение, амплитуда, частота, период. Смещение - это отклонение от положения равнове­сия.Амплитуда - модуль максимального отклоне­ния от положения равновесия.Частота - число полных колебаний, совершаемых в единицу времени. Период - время одного полного колебания, т. е. ми­нимальный промежуток времени, через который происходит повторение процесса. Период и частота связаны соотношением: v = 1/T.

Простейший вид колебательного движения - гармонические колебания, при которых колеблю­щаяся величина изменяется со временем по закону синуса или косинуса (рис.).

Свободными - называют колебания, которые совершаются за счет первоначально сообщенной энергии при последующем отсутствии внешних воз­действий на систему, совершающую колебания. На­пример, колебания груза на нити (рис.).

Рассмотрим процесс превращения энергии на примере колебаний груза на нити (см. рис.).

При отклонении маятника от положения рав­новесия он поднимается на высоту h относительно нулевого уровня, следовательно, в точке А маятник обладает потенциальной энергией mgh. При движе­нии к положению равновесия, к точке О, уменьшает­ся высота до нуля, а скорость груза увеличивается, и в точке О вся потенциальная энергия mgh превратит­ся в кинетическую энергию mv г /2. В положении равновесия кинетическая энергия имеет максималь­ное значение, а потенциальная энергия минимальна. После прохождения положения равновесия происхо­дит превращение кинетической энергии в потенци­альную, скорость маятника уменьшается и при мак­симальном отклонении от положения равновесия становится равной нулю. При колебательном движе­нии всегда происходят периодические превращения его кинетической и потенциальной энергий.

При свободных механических колебаниях не­избежно происходит потеря энергии на преодоление сил сопротивления. Если колебания происходят под действием периодически действующей внешней си­лы, то такие колебания называютвынужденными.

При совпадении частоты внешней силы и час­тоты собственных колебаний тела амплитуда вынуж­денных колебаний резко возрастает. Такое явление называют механическим резонансом.

Хт- амплитуда

w - частота внешней силы

w0 - частота собственных колебаний

Явление резонанса может быть причиной раз­рушения машин, зданий, мостов, если собственные их частоты совпадают с частотой периодически дей­ствующей силы. Поэтому, например, двигатели в ав­томобилях устанавливают на специальных амортиза­торах, а воинским подразделениям при движении по мосту запрещается идти «в ногу».

Билет №8

План ответа

1. Основные положения. 2. Опытные доказа­тельства. 3. Микро-характеристики вещества.

Молекулярно-кинетическая теория - это раз­дел физики, изучающий свойства различных состоя­ний вещества, основывающийся на представлениях о существовании молекул и атомов, как мельчайших частиц вещества. В основе МКТ лежат три основных положения:

1. Все вещества состоят из мельчайших час­тиц: молекул, атомов или ионов.

2. Эти частицы находятся в непрерывном хао­тическом движении, скорость которого определяет температуру вещества.

3. Между частицами существуют силы притя­жения и отталкивания, характер которых зависит от расстояния между ними.

Основные положения МКТ подтверждаются многими опытными фактами. Существование моле­кул, атомов и ионов доказано экспериментально, мо­лекулы достаточно изучены и даже сфотографирова­ны с помощью электронных микроскопов. Способ­ность газов неограниченно расширяться и занимать весь предоставленный им объем объясняется непре­рывным хаотическим движением молекул. Упругость газов, твердых и жидких тел, способность жидкостейсмачивать некоторые твердые тела, процессы окра­шивания, склеивания, сохранения формы твердыми телами и многое другое говорят о существовании сил притяжения и отталкивания между молекулами. Явление диффузии - способность молекул одного вещества проникать в промежутки между молекула­ми другого - тоже подтверждает основные положе­ния МКТ. Явлением диффузии объясняется, напри­мер, распространение запахов, смешивание разно­родных жидкостей, процесс растворения твердых тел в жидкостях, сварка металлов путем их расплавления или путем давления. Подтверждением непре­рывного хаотического движения молекул является также и броуновское движение - непрерывное хао­тическое движение микроскопических частиц, не­растворимых в жидкости.

Движение броуновских частиц объясняется хаотическим движением частиц жидкости, которые сталкиваются с микроскопическими частицами и приводят их в движение. Опытным путем было дока­зано, что скорость броуновских частиц зависит от температуры жидкости. Теорию броуновского движе­ния разработал А. Эйнштейн. Законы движения час­тиц носят статистический, вероятностный характер. Известен только один способ уменьшения интенсив­ности броуновского движения - уменьшение темпе­ратуры. Существование броуновского движения убе­дительно подтверждает движение молекул.

Любое вещество состоит из частиц, поэтому количество вещества принято считать пропорцио­нальным числу частиц, т. е. структурных элементов, содержащихся в теле, v.

Единицей количества вещества является моль. Моль - это количество вещества, содержащее столько же структурных элементов любого вещества, сколько содержится атомов в 12 г углерода С 12 . От­ношение числа молекул вещества к количеству ве­щества называютпостоянной Авогадро:

n a = N/v. na =6,02 10 23 моль -1 .

Постоянная Авогадро показывает, сколько ато­мов и молекул содержится в одном моле вещества.Мо­лярной массой называют величину, равную отноше­нию массы вещества к количеству вещества:

Молярная масса выражается в кг/моль. Зная молярную массу, можно вычислить массу одной мо­лекулы:

m 0 = m/N = m/vN A = М/N A

Средняя масса молекул обычно определяется химическими методами, постоянная Авогадро с вы­сокой точностью определена несколькими физиче­скими методами. Массы молекул и атомов со значи­тельной степенью точности определяются с помощью масс-спектрографа.

Массы молекул очень малы. Например, масса молекулы воды: т = 29,9 10 -27 кг.

Молярная масса связана с относительной мо­лекулярной массой Mr. Относительная молярная масса - это величина, равная отношению массы мо­лекулы данного вещества к 1/12 массы атома угле­рода С 12 . Если известна химическая формула вещест­ва, то с помощью таблицы Менделеева может быть определена его относительная масса, которая, будучи выражена в килограммах, показывает величину мо­лярной массы этого вещества.

Билет №9

План ответа

1. Понятие идеального газа, свойства. 2. Объ­яснение давления газа. 3. Необходимость измерения температуры. 4. Физический смысл температуры. 5. Температурные шкалы. 6. Абсолютная темпера­тура.

Для объяснения свойств вещества в газообраз­ном состоянии используется модель идеального газа. Идеальным принято считать газ, если:

а) между мо­лекулами отсутствуют силы притяжения, т. е. моле­кулы ведут себя как абсолютно упругие тела;

б) газ очень разряжен, т. е. расстояние между молекулами намного больше размеров самих молекул;

в) тепловое равновесие по всему объему достигается мгновенно. Условия, необходимые для того, чтобы реальный газ обрел свойства идеального, осуществляются при со­ответствующем разряжении реального газа. Некото­рые газы даже при комнатной температуре и атмо­сферном давлении слабо отличаются от идеальных.

Основными параметрами идеального газа являются давление, объем и температура.

Одним из первых и важных успехов МКТ было качественное и количественное объяснение давления газа на стенки сосуда.Качественное объяснение за­ключается в том, что молекулы газа при столкнове­ниях со стенками сосуда взаимодействуют с ними по законам механики как упругие тела и передают свои импульсы стенкам сосуда.

На основании использования основных поло­жений молекулярно-кинетической теории было по­лучено основное уравнение МКТ идеального газа, ко­торое выглядит так: р = 1/3 т 0 пv 2 .

Здесь р - давление идеального газа, m 0 -

масса молекулы, п - концентрация молекул, v 2 - средний квадрат скорости молекул.

Обозначив среднее значение кинетической энергии поступательного движения молекул идеаль­ного газа Е k получим основное уравнение МКТ иде­ального газа в виде: р = 2/3nЕ k .

Однако, измерив только давление газа, невоз­можно узнать ни среднее значение кинетической энергии молекул в отдельности, ни их концентра­цию. Следовательно, для нахождения микроскопиче­ских параметров газа нужно измерение какой-то еще физической величины, связанной со средней кинети­ческой энергией молекул. Такой величиной в физике является температура.Температура - скалярная физическая величина, описывающая состояние тер­модинамического равновесия (состояния, при кото­ром не происходит изменения микроскопических па­раметров). Как термодинамическая величина температура характеризует тепловое состояние системы и измеряется степенью его отклонения от принятого за нулевое, как молекулярно-кинетическая величина характеризует интенсивность хаотического движения молекул и измеряется их средней кинетической энергией.

E k = 3/2 kT, где k = 1,38 10 -23 Дж/К и назы­ваетсяпостоянной Больцмана.

Температура всех частей изолированной си­стемы, находящейся в равновесии, одинакова. Изме­ряется температура термометрами в градусах раз­личных температурных шкал. Существует абсолют­ная термодинамическая шкала (шкала Кельвина) и различные эмпирические шкалы, которые отличают­ся начальными точками. До введения абсолютной шкалы температур в практике широкое распростра­нение получила шкала Цельсия (за О °С принята точка замерзания воды, за 100 °С принята точка ки­пения воды при нормальном атмосферном давлении).

Единица температуры по абсолютной шкале называетсяКельвином и выбрана равной одному гра­дусу по шкале Цельсия 1 К = 1 °С. В шкале Кельви­на за ноль принят абсолютный ноль температур, т. е. температура, при которой давление идеального газа при постоянном объеме равно нулю. Вычисления да­ют результат, что абсолютный ноль температуры ра­вен -273 °С. Таким образом, между абсолютной шкалой температур и шкалой Цельсия существует связь Т = t °С + 273. Абсолютный ноль температур недостижим, так как любое охлаждение основано на испарении молекул с поверхности, а при приближе­нии к абсолютному нулю скорость поступательного движения молекул настолько замедляется, что испарение практически прекращается. Теоретически при абсолютном нуле скорость поступательного движения молекул равна нулю, т. е. прекращается тепловое движение молекул.

Билет №10

Работа силы. Мощность.

Работа силы равна произведению модулей силы и перемещения и косинуса угла между ними. Эта формула справедлива в том случае, когда сила постоянна и перемещение тела происходит вдоль прямой.

Знак работы определяется знаком косинуса угла между силой и перемещением.

Если α<90˚, то A>0,

Если α>90˚, то A<0

Если α=0, то A=0

Если на тело действует несколько сил, то полная работа (сумма работ всех сил) равна работе результирующей силы.

A = F1r| ∆r|+F2r|∆r| +…=A1+A2+… .

В Международной системе единиц работа измеряется в джоулях (Дж)

1 Дж = 1 Н·1 м = 1 Н·м

Джоуль – это работа, совершаемая силой 1 Н на перемещение 1 м, если направления силы и перемещения совпадают.

Мощностью называют отношение работы А к интервалу времени ∆t, за который эта работа совершена. N = A/∆t

Если мы в формулу мощности подставим формулу работы, то получится, что мощность равна произведению модуля вектора силы на модуль вектора скорости и на косинус угла между напр