Фізика
9
Урок 2.
Повторення �і систематизація навчального матеріалу, вивченого у 8 класі
2
Виберіть персонажа, який найкраще описує ваш настрій і готовність до уроку.
Емоційне налаштування «Ким із героїв �і героїнь Гоґвортсу я себе відчуваю сьогодні?»
рішучий, готовий приймати виклики.
1. Гаррі Поттер
допитлива, прагне навчатись і знати все.
2. Герміона Ґрейнджер
трохи невпевнений, але щирий і доброзичливий.
3. Рон Візлі
4. Невіл Лонґботом
скромний, �але здатний �на хоробрі вчинки.
5. Луна Лавґуд
мрійлива, творча �й оригінальна.
6. Драко Мелфой
самовпевнений �і скептичний.
7. Албус �Дамблдор
мудрий, спокійний �і врівноважений.
8. Добі
енергійний і завжди готовий допомогти.
Фізика. 9 клас
Єдиний шлях, �що веде до знання, — це діяльність.
Бернард Шоу
Повторення і систематизація навчального матеріалу, �вивченого у 8 класі
Фізика. 9 клас
4
Урок 2
Фізика. 9 клас
5
Навіщо нам знову повертатися до того, �що ми вже вивчили? Уявіть, що ми будівельники. �Ми не можемо звести хмарочос, не перевіривши міцність фундаменту. Наші знання з теми «Електрика» — �це і є наш фундамент.
Цього року ми «будуватимемо» знання про електричний струм у різних середовищах: металах, рідинах, газах �і навіть у вакуумі. Щоб зрозуміти ці складні процеси, �нам потрібна міцна та надійна база.
Сьогодні ми перевіримо кожну її «цеглинку»!
Фізика. 9 клас
6
1. Електричний заряд
Символ для позначення
Одиниця в СІ
Кл
q
Величина скалярна, �напрямку не має
Наявність напрямку
Електричний заряд — це фізична величина, яка характеризує властивість частинок і тіл вступати �в електромагнітну взаємодію.
Фізика. 9 клас
7
Властивості електричного заряду
Фізика. 9 клас
8
1. Скільки електронів містить нейтральний атом, якщо в його ядрі �11 частинок, 6 із яких є нейтронами?
Виконайте завдання
Відповідь:
Тому в атомі міститься 5 електронів.
Фізика. 9 клас
9
2. На рис. 1 зображено негативно заряджене тіло �й підвішені на нитках кульки 1 і 2, що мають заряди невідомих знаків. Визначте знаки зарядів кульок.
3. Заряд якого знака матиме електрично нейтральне тіло, якщо до нього «прилипне» деяка кількість електронів?
Відповідь: різнойменні заряди притягуються, �а однойменні — відштовхуються. Відповідно кулька 1 має негативний заряд, а кулька 2 — позитивний.
Відповідь: тіло матиме негативний заряд. �Коли до нейтрального тіла додаються електрони, �виникає надлишок негативних зарядів. Через це тіло перестає бути нейтральним і набуває негативного заряду.
Виконайте завдання
Фізика. 9 клас
10
Аналіз фізичної проблеми: коли дві однакові провідні кульки торкаються, їхній сумарний заряд розподіляється між ними порівну.
Розв’яжіть задачу
4. Провідна кулька, яка мала заряд – 8,2 нКл, торкнулася такої самої кульки із зарядом 10,4 нКл. Якими стали заряди кульок після дотику?
Дано:
Знайти:
Відповідь: після дотику кожна з кульок матиме однаковий позитивний заряд +1,1 нКл.
Розв’язання:
Знаходимо сумарний заряд:
Оскільки кульки однакові, загальний заряд �розподілиться між ними порівну:
Фізика. 9 клас
11
2. Електричне поле
Електричне поле — �вид матерії, що існує навколо заряджених тіл або частинок і діє з певною силою на інші тіла �або частинки, які мають електричний заряд.
Фізика. 9 клас
12
Напрямок сили, що діє на заряд, поміщений у певну точку поля, збігається �з напрямком напруженості, якщо заряд позитивний, і протилежний напрямку напруженості, якщо заряд негативний.
Напруженість — силова характеристика електричного поля — фізична величина, яка характеризує електричне поле й дорівнює відношенню сили, з якою поле діє �на заряд, поміщений у цю точку поля, до значення q цього заряду:
Формула для розрахунку:
Одиниця напруженості:
Фізика. 9 клас
13
5. В електричному полі двох заряджених пластин розташовані позитивний і негативний йони (див. рис.). У момент початку спостереження вони перебувають у стані спокою. У якому напрямку рухатимуться йони в наступний момент часу?
Виконайте завдання
Відповідь: позитивні йони рухатимуться до негативно зарядженої пластини (вздовж напряму напруженості поля), �а негативні йони — до позитивно зарядженої пластини (проти напряму напруженості). Це випливає з правила: сила, з якою електричне поле діє на позитивний заряд, за напрямком збігається з напрямком напруженості цього поля, а сила, �з якою поле діє на негативний заряд, протилежна напрямку напруженості.
Фізика. 9 клас
14
Розв’яжіть задачу
6. У деякій точці електричного поля на заряджене тіло діє електрична сила �6,9 мкН. Визначте заряд тіла, якщо напруженість електричного поля �становить 2,3 кН/Кл.
Дано:
Знайти:
Розв’язання:
Відповідь: .
Фізика. 9 клас
15
Відповідь: А) Кулька 1 набула негативного заряду, �кулька 2 — позитивного.
Б) Після піднесення позитивної зарядженої кульки 3 електрони притягуватимуться до позитивного заряду й частина електронів перейде з кульки 2 на кульку 1. �На кульці 1 кількість електронів збільшиться, на кульці 2 виникне нестача електронів.
В) Кулька 4 мала негативний заряд, тому вона притягнулася до позитивно зарядженої кульки 2 й відштовхнулася від негативно зарядженої кульки 1.
7. До двох металевих незаряджених кульок, з’єднаних провідником, піднесли, не торкаючись, позитивно заряджену кульку 3 (див. рис. а). Потім провідник прибрали. Після цього прибрали кульку 3 та піднесли кульку 4 (див. рис. б).
А) Заряд якого знаку набула кулька 1 унаслідок дії електричного поля, створеного кулькою 3? Заряд якого знаку набула кулька 2?
Б) Чому кульки 1 і 2 виявилися зарядженими? Опишіть процеси, що відбуваються.
В) Чому кулька 4 відхилилась?
Виконайте завдання
Фізика. 9 клас
16
Умови виникнення й існування електричного струму в електричному колі:
За напрямок струму в колі прийнято напрямок, �у якому рухалися б по колу позитивно заряджені частинки, тобто напрямок від позитивного полюса джерела струму до негативного.
3. Електричний струм. Електричне коло
Електричний струм — напрямлений рух вільних заряджених частинок.
Фізика. 9 клас
17
Електричне коло — з’єднані провідниками в певному порядку джерело струму, споживачі, замикальні (розмикальні) пристрої, електровимірювальні прилади.
Електрична схема — креслення, на якому умовними позначеннями показано, з яких елементів складається електричне коло і як ці елементи з’єднані між собою.
Фізика. 9 клас
18
На рисунку зображено електричні пристрої.
Виконайте завдання
8. Запишіть назви цих пристроїв. Намалюйте їхні позначення �на електричній схемі.
9. Накресліть схему електричного кола, у якому після замикання ключа світяться обидві лампи.
10. Накресліть схему електричного кола, у якому одна лампа світиться весь час, а інша — лише після замикання ключа. Зазначте на схемі напрямок струму в колі.
Фізика. 9 клас
19
Гальванічний елемент
Резистор
Електричні лампи
Ключ
З’єднувальні дроти
8.
9.
10.
Перевірте себе
Фізика. 9 клас
20
4. Фізичні величини, що характеризують �проходження струму в ділянці кола
Сила струму I — фізична величина, �що характеризує електричний струм �і чисельно дорівнює заряду, який проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу.
де q — заряд, який проходить через поперечний переріз провідника за час t.
Одиниця в СІ: [I] = 1 А (ампер).
Прилад для вимірювання: амперметр (вмикають у коло послідовно �зі споживачем, у якому необхідно виміряти силу струму).
Формула �для визначення:
Фізика. 9 клас
21
Виконайте завдання
11. Сила струму в провіднику 2 А. Який заряд щохвилини проходить через поперечний переріз провідника?
Дано:
Знайти:
Розв’язання:
Відповідь: .
Фізика. 9 клас
22
Електрична напруга U — �фізична величина, що характеризує електричне поле на ділянці кола й чисельно дорівнює роботі електричного поля з переміщення по цій ділянці заряду 1 Кл.
Формула для визначення:
— робота, яку виконує (або може виконати) електричне поле для переміщення заряду �по даній ділянці кола.
Прилад для вимірювання: вольтметр (вмикають �у коло паралельно зі споживачем, на якому необхідно виміряти напругу).
Одиниця в СІ:
Фізика. 9 клас
23
Розв’яжіть задачу
12. Яку роботу виконало електричне поле під час переміщення по ділянці кола заряду 15 Кл, якщо напруга на ділянці 2 кВ?
Дано:
Знайти:
Розв’язання:
Відповідь: .
Фізика. 9 клас
24
Прилад для вимірювання: омметр (найчастіше вимірюють непрямим методом �за допомогою амперметра й вольтметра).
Електричний опір R — фізична величина, яка характеризує властивість провідника протидіяти проходженню електричного струму.
Формула для визначення:
Одиниця в СІ:
— питомий опір речовини, з якої виготовлений провідник;
— довжина провідника;
— площа поперечного перерізу провідника.
Фізика. 9 клас
25
13. Для проведення досліджень учню й учениці знадобився резистор опором �1,5 Ом. Вони вирішили виготовити його самостійно, адже мали 1 м ніхромового дроту площею поперечного перерізу 0,5 мм2. Чи вистачить дітям дроту?
Розв’яжіть задачу
Дано:
Знайти:
Відповідь: ; необхідна довжина дроту менша �за довжину дроту, який мають діти. Отже, дітям вистачить наявного дроту.
Розв’язання:
Визначимо необхідну довжину дроту:
Фізика. 9 клас
26
Вольт-амперні характеристики (ВАХ) двох провідників незмінного опору
Закон ома для ділянки кола. �Сила струму в ділянці кола прямо пропорційна напрузі на кінцях ділянки �й обернено пропорційна електричному опору цієї ділянки.
Фізика. 9 клас
27
Розв’яжіть задачу
14. На рисунку подано графіки залежності сили струму в провідниках від напруги на їх кінцях. Чи можете ви, не виконуючи розрахунків, дізнатися, опір якого провідника є більшим? Визначте опір кожного провідника.
Фізика. 9 клас
28
14. На рисунку подано графіки залежності сили струму в провідниках �від напруги на їх кінцях. Чи можете ви, не виконуючи розрахунків, дізнатися, �опір якого провідника є більшим? Визначте опір кожного провідника.
1. Проведемо вертикальну пряму, �яка перетинає обидва графіки.
2. Порівняємо сили струму та .
3. За законом Ома опір провідника обернено пропорційний силі струму.
4. Висновок: .
5. Розрахуємо опори провідників:
Фізика. 9 клас
29
Закони послідовного з’єднання | ||
Сила струму | Напруга | Опір |
| | |
Послідовне з’єднання — �таке з’єднання провідників, яке не має розгалужень; провідники приєднують до кола послідовно, один за одним.
Фізика. 9 клас
30
15. Ділянка електричного кола містить два послідовно з’єднані резистори опорами 5 Ом і 1 Ом.
Дано:
Знайти:
А) Який опір ділянки?
Б) Яка сила струму в резисторі опором 5 Ом, якщо сила струму в резисторі опором 1 Ом становить 0,2 А?
В) Яка напруга на ділянці, якщо загальна сила струму в ділянці 0,2 А? Яка напруга на кожному резисторі?
Розв’язання:
За законами послідовного з'єднання:
Відповідно до закону Ома:
За законами послідовного з’єднання:
Перевірка:
Відповідь:
Фізика. 9 клас
31
Закони паралельного з’єднання | ||
Сила струму | Напруга | Опір |
| | |
Паралельне з’єднання — �таке з’єднання провідників, �за якого для проходження струму �є два чи більше шляхів (віток), і всі ці вітки мають одну пару спільних точок — вузлів.
Фізика. 9 клас
32
16. За даними, наведеними на рисунку, визначте: а) загальний опір ділянки кола; б) загальну напругу на ділянці та напругу на кожному резисторі; в) силу струму в кожному резисторі.
Дано:
Знайти:
Розв’язання:
У разі паралельного з’єднання провідників:
За законом Ома:
У разі паралельного з’єднання провідників:
Відповідно �до закону Ома:
Перевірка:
Відповідь:
33
Виберіть персонажа, який найкраще описує ваш настрій наприкінці уроку.
Рефлексія «Чи змінився ваш персонаж �наприкінці уроку?»
рішучий, готовий приймати виклики.
1. Гаррі Поттер
допитлива, прагне навчатись і знати все.
2. Герміона Ґрейнджер
трохи невпевнений, але щирий і доброзичливий.
3. Рон Візлі
4. Невіл Лонґботом
скромний, �але здатний �на хоробрі вчинки.
5. Луна Лавґуд
мрійлива, творча �й оригінальна.
6. Драко Мелфой
самовпевнений �і скептичний.
7. Албус �Дамблдор
мудрий, спокійний �і врівноважений.
8. Добі
енергійний і завжди готовий допомогти.
Фізика. 9 клас
34
1. Виконайте завдання № 13, 15, 17 на с. 10–12 у підручнику [1] (письмово).
Домашнє завдання
Фізика. 9 клас
35
Список використаних джерел