Основы молекулярной физики и термодинамики

Задание 1. Оформите решение задач:

Вариант № 1

Р (Па)	n (м )	(м /с )	m (кг)
?	2,7·10	9·10	7,3·10

 

2. Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа равна Е=6,4·10 Дж. Давление газа Р= 4 МПа. Найти число молекул в единице объёма.

3.

Р (Па)	n (м )	(м /с )	m (кг)
4·10	?	2,5·10	3,3·10

 

4. Давление идеального газа равно Р =8 МПа. Найти концентрацию молекул газа, если средняя кинетическая энергия движения молекул равна Е =12, 8·10 Дж.

Вариант № 2

Р (Па)	n (м )	(м /с )	m (кг)
1,8·10	10	?	5,3·10

2. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул газа, если имея массу 6 кг, он занимает объём 5 м при давлении 200 кПа?

3.

Р (Па)	n (м )	(м /с )	m (кг)
1,54·10	2·10	0,5·10	?

4. В сосуде объёмом 5 литров находится водород массой 1 кг под давлением 2·10 Па. Чему равна средняя кинетическая энергия движения молекул?

 

Задание 2. Оформите таблицу «Изопроцессы в газах»

Название процесса	Постоянный параметр	Математическая запись закона	Графики процессов в системе координат р-V, p-T, V-T
Изотермический
Изобарный
Изохорный

 

Литература:

1. Дмитриева В. Ф. Физика /Учебник для профессий и специальностей технического профиля. Москва. «Академия» - 2010 год.- с.101-117

2. Дмитриева В.Ф. Задачи по физике. Учебное пособие. Москва. «Академия». 2010 г.- с.115-122.

Задание 3. Оформите решение задач, выбранного вами уровня. Правильное решение задач первого уровня- I соответствует оценке- «3», второго- «4», третьего III - «5».Студент выбирает по желанию, указав номер уровня.

 

I уровень

1. Какое количество теплоты требуется для нагревания стальной детали массой 200 г от 35 до 1235 ⁰С?

2. Сколько энергии выделилось при охлаждении куска меди массой 0,6 кг от 272 до 22 ⁰С?

3. Какое количество теплоты выделиться при сжигании 3,5 кг торфа?

II уровень

1. Для нагревания 400 г свинца от 25 до 45 ⁰С требуется количество теплоты 1120Дж. Определите удельную теплоемкость свинца.

2. Какое количество теплоты потребуется для того чтобы в алюминиевом чайнике массой 700 г вскипятить 2 кг воды? Начальная температура воды 20 ⁰С.

3. На сколько градусов нагреется 4 кг воды при сжигании 30 г каменного угля, если считать, что вся энергия, выделенная при сгорании угля, пойдет на нагревание воды?

III уровень

1. В воду с температурой 20 ⁰С влили ртуть, масса которой равна массе воды. Определите начальную температуру ртути, если установившаяся температура стала 21 ⁰С.

2. Сколько граммов древесного угля надо сжечь в самоваре, емкость которого 5 л, чтобы нагреть в нем воду от 20 до 100 ⁰С? Учесть, что только 25 % выделяемой энергии расходуется на нагревание.

3. Чтобы охладить до 60 ⁰С 2 л воды, взятой при температуре 80 ⁰С, в нее добавляют холодную воду, температура которой 10 ⁰С. Сколько литров холодной воды требуется добавить?

Задание 4. Составьте схему «Принцип действия теплового двигателя».

Задание 5. Оформите решение задач:

Вариант 1

1. Вычислите коэффициент поверхностного натяжения масла, если при пропускании через пипетку 3,6 г масла получено 304 капли. Диаметр шейки пипетки 1,2 мм.

2. Каким должен быть диаметр капиллярной трубки, чтобы вода поднималась в ней на 10^-2м?

3. Какого диаметра должен быть стальной стержень для крюка подъемного крана грузоподъёмностью 80 кН при восьмикратном запасе прочности? Предел прочности стержня 6 × 10⁸ Н/м².

Вариант 2

1. С помощью пипетки отмерили 152 капли минерального масла. Их масса оказалась равной 182 г. Орпеделите диаметр шейки пипетки, если коэффициент поверхностного натяжения 3∙10^-2 Н/м.

2. В капиллярной трубке радиусом 0,5 мм жидкость поднялась на 11 мм. Определите плотность данной жидкости, если ее коэффициент поверхностного натяжения 0,022 Н/м

3. Какой груз можно подвесить на стальном тросе диаметром 3 см при запасе прочности, равном 10, если предел прочности 7 × 10⁸ Н/м?

Задание 6. Подготовьте сообщение на тему: «Холодильные машины. Тепловые двигатели»

План:

1. Принцип действия холодильных машин

2. Виды тепловых двигателей

3. Кто из ученых работал над созданием данной техники

Задание 7. Подготовьте сообщение на тему: «Перегретый пар и его использование в технике»

План:

1. Определение перегретого пара

2. Практическое использование

3. Кто из ученых занимался изучением данного вопроса

Задание 8. Подготовьте сообщение на тему: «Выращивание кристаллов, их применение». (Можно заменить на выращивание кристалла медного купороса)

План:

1. Способы выращивания кристаллов

2. Применение искусственных кристаллов

Задание 9. Подготовьте сообщение на тему: «Охрана природы»

План:

1. Экологические проблемы, вызванные использованием транспорта

2. Пути решения экологических проблем

Интернет- источники:

1. wwww. dic. academic. ru (Академик. Словарииэнциклопедии).

2. www. booksgid. com (Воокs Gid. Электронная библиотека).

3. www. globalteka. ru (Глобалтека.Глобальная библиотека научных ресурсов).

4. www. st-books. ru (Лучшая учебная литература).

 

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Задание 1. Оформите решение задач:

Вариант.

1. В некоторой точке поля на заряд 5·10 Кл действует сила F=3·10 Н.Найдите напряжённость поля в этой точке и определите величину заряда создающего поле, если точка удалена от него на расстояние r=0,1 м.

2. Электрическое поле перемещает электрический заряд 3·10 Кл между точками с потенциалом 200 В и 1200 В. Какую работу при этом совершает поле?

3. Напряжённость поля в керосине (ε=2), образованного точечным зарядом 1·10 Кл, на некотором расстоянии от него равна 5 Н/Кл. Определите расстояние от заряда до данной точки поля и силу, с которой поле действует на заряд 3·10 Кл, помещённый в данную точку.

2 вариант.

1.Электрон проходит между двумя точками электрического поля и его скорость возрастает от 2·10⁶ м/с до 30·10⁶ м/с. Какова разность потенциалов (напряжение) между этими точками? На сколько увеличилась кинетическая энергия электрона?

2. Напряжение между двумя точками на одной линии однородного электрического поля равно 2кВ. Расстояние между точками 10 см. Какова напряжённость поля?

3. Напряжённость поля в вакууме (ε=1), образованного точечным зарядом 2·10 Кл, на некотором расстоянии от него равна 10 Н/Кл. Определите расстояние от заряда до данной точки поля и силу, с которой поле действует на заряд 6·10 Кл, помещённый в данную точку.

 

Задание 2. Подготовьте сообщение тему: «Применение электризации».

План:

1. Положительные и отрицательные стороны электризации

2. Укажите области использования электризации

3. Опишите принцип использования

Задание 3. Подготовьте сообщение тему: «Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков»

План:

1. Группы диэлектриков

2. Поляризация диэлектриков

Задание 4. Подготовьте сообщение тему: «Энергосбережение в электротехнике»

План:

1. Что такое энергосбережение

2. Способы энергосбережения в электротехнике

 

Задание 5. Подготовьте сообщение тему: «Проводники в электрическом поле»

План:

1. Электронный газ

2. Какое движение называют дрейфом

3. Электростатическая индукция

4. Электростатическая защита

Интернет- источники:

1. www. st-books. ru (Лучшая учебная литература).

2. www. ru/book (Электронная библиотечная система).

3. www. alleng. ru/edu/phys. htm (Образовательные ресурсы Интернета — Физика).

Задание 6. Заполните таблицу "Применение электрического тока"

Процесс	Применение и учет в технике
Нагревание металлических проводников
Электролиз
Разряды в газах: Дуговой
Искровой
Тлеющий
Коронный
Изменение интенсивности и направления электронных пучков в вакууме
Изменение сопротивления полупроводников при изменении температуры и освещенности
Сверхпроводимость

 

Интернет- источники:

1. Дмитриева В. Ф. Физика /Учебник для профессий и специальностей технического профиля. Москва. «Академия» - 2010 год.- с.219-222

2. www. school. edu. ru (Российский образовательный портал.Доступность, качество, эффективность).

3. www. ru/book (Электронная библиотечная система).

4. www. alleng. ru/edu/phys. htm (Образовательные ресурсы Интернета — Физика).

Задание 7. Оформите решение задач:

1.Сколько метров провода из нихрома сечением 0,2 мм намотано на катушку, если при прохождении через неё тока в 0,4 А, напряжение на её зажимах 4 В, удельное сопротивление ρ = 110 · 10 ^-8 Ом · м.

2. ЭДС батареи аккумуляторов равна 12 В, а её внутреннее сопротивление 0,04 Ом. Чему была бы равна сила тока короткого замыкания этой батареи?. Сравнить полученный результат с силой тока, проходящего через осветительную лампу мощностью Р= 55 Вт, рассчитанную на напряжение U=220 В.

3. ЭДС батареи 12 В, её внутреннее сопротивление 1 Ом, сопротивление внешнего участка цепи 23 Ом. Определите силу тока в цепи и падение напряжения на внешнем и внутреннем участках цепи.

4. При подключении лампочки к батарее элементов с ЭДС=6 В вольтметр показал напряжение на лампочке 5,5 В, а амперметр- силу тока 0,25 А. Каково внутреннее сопротивление батареи?

5. Рассчитайте число последовательно соединённых элементов с ЭДС 1,2 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом каждый, если известно, что при подключении полученной батареи к двум параллельно соединённым резисторам с сопротивлениями 6 и 9 Ом в цепи проходит ток 3 А. Начертите электрическую цепь.

 

Литература:

1. Дмитриева В. Ф. Физика /Учебник для профессий и специальностей технического профиля. Москва. «Академия» - 2010 год.- с.203-214.

2. Дмитриева В.Ф. Задачи по физике. Учебное пособие. Москва. «Академия». 2010 г.- с. 186-198

Задание 8. Подготовьте сообщение на тему: «Молния- газовый разряд в природных условиях»

План:

1. Что называют газовым разрядом

2. Способы ионизации

3. Виды молний

4. Техника безопасности во время грозы

 

Задание 9. Подготовьте сообщение на тему: «Радиационные пояса Земли»

План:

1. Причины возникновения радиационных поясов Земли

2. Расположение радиационных поясов Земли

3. Влияние таковых на самочувствие людей

 

Задание 10. Подготовьте сообщение на тему: «Ускорители заряженных частиц»

План:

1. Устройство ускорителей

2. Назначение ускорителей заряженных частиц

3. Ученые, занимающиеся данным вопросом

Задание 11. Подготовьте сообщение на тему: «Принцип действия электродвигателя»

План:

1. Назначение электродвигателя

2. Создатели электродвигателя

3. Устройствоэлектродвигателя

4. Принцип действия электродвигателя

Интернет- источники:

1. wwww. dic. academic. ru (Академик. Словарииэнциклопедии).

2. www. booksgid. com (Воокs Gid. Электронная библиотека).

3. www. globalteka. ru (Глобалтека.Глобальная библиотека научных ресурсов).

4. www. st-books. ru (Лучшая учебная литература).

 

Задание 12. Оформите решение задач:

1. Индукция магнитного поля, созданного прямолинейным проводником с током 10А, равна 1∙10^-3 Тл. На каком расстоянии от проводника находится точка, в которой определена индукция?

2. В однородном магнитном поле с индукцией 0,82 Тл находится прямолинейный проводник с током силой 18 А, расположенный перпендикулярно линиям индукции. Определите силу, действующую на проводник, если его длина 1,28 м.

3. На прямолинейный проводник длиной 0,2 м, расположенный перпендикулярно направлению магнитного поля, действует сила- 8 Н. Определите, магнитную индукцию, если ток в проводнике 40 А.

4. Определите силу тока в проводнике, если он притягивает к себе параллельный проводник длиной 2,8 м с током 58 А с силой 3,4∙ 10^-3 Н. Как направлены токи в обоих проводниках? Расстояние между проводниками 0,12 м.

5. На проволочный виток радиусом 0,16 м. помещенный между полюсами магнита, действует максимальный механический момент 1,3∙ 10^-5 Н∙ м. Сила тока в витке 4 А. Определите индукцию поля между полюсами магнита.

Литература:

1. Дмитриева В. Ф. Физика /Учебник для профессий и специальностей технического профиля. Москва. «Академия» - 2010 год.- с.225-235

2. Дмитриева В.Ф. Задачи по физике. Учебное пособие. Москва. «Академия». 2010 г.- с. 210-228

Задание 13. Оформите решение задач:

Вариант 1

1. Какую длину должен иметь проводник, чтобы при перемещении его со скоростью 15 м/с перпендикулярно вектору магнитной индукции,равной 0.4 Тл, в нём наводилась ЭДС индукции 3 В?

2. Найдите индуктивность проводника, в котором равномерное изменение силы тока на 2 А в течение 0,25 с наводит ЭДС самоиндукции 20 В?

Вариант 2.

1. Проводник длиной 86 см движется в однородном магнитном поле с индукцией 25 мТл со скоростью 14 м/с. В проводнике наводится ЭДС индукции 0,12 В. Рассчитайте угол между векторами индукции и скорости (В и υ).

2. Сила тока в катушке уменьшилась с 15 до 10 А,при этом энергия магнитного поля катушки уменьшилась на 2 Дж. Рассчитайте индуктивность катушкиL и энергию её магнитного поля в обоих случаях.

Литература:

1. Дмитриева В. Ф. Физика /Учебник для профессий и специальностей технического профиля. Москва. «Академия» - 2010 год.- с.11-34.

2. Дмитриева В.Ф. Задачи по физике. Учебное пособие. Москва. «Академия». 2010 г.- с.-4-44

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Задание 1. Подготовьте сообщение на тему: «Ультразвук и его использование в технике и медицине»

План:

1. Что называют ультразвуком

2. Свойства ультразвуковых волн

3. Использование ультразвука в технике, медицине, пищевой промышленности.

 

Задание 2. Подготовьте сообщение на тему: «Применение электромагнитных волн»

План:

1. Телевидение

2. Радиолокация

3. радиоастрономия

Интернет- источники:

1. www. kvant. mccme. ru (научно-популярный физико-математический журнал «Квант»).

2. www. yos. ru/natural-sciences/html (естественно-научный журнал для молодежи «Путь в науку»).

3. www. fcior. edu. ru (Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов).

Задание 3. Оформите решение задач:

Вариант 1

1. Частота электрических колебаний в контуре равна 1,5 МГц. Определите емкость конденсатора, если индуктивность катушки равна 250 мкГн.

2. Определите индуктивность катушки, сопротивление которой в цепи переменного тока частотой 50 Гц равно 20 Ом.

3. Найдите период и частоту колебаний в контуре, если известны емкость конденсатора-7,47∙10-¹⁰Ф и индуктивность-9,41∙10 ^-4Гн.

Вариант 2

1. Частота электрических колебаний в контуре равна 1,5 МГц. Определите индуктивность катушки, если емкость конденсатора равна 300 пФ.

2. Определите емкость конденсатора, сопротивление которого в цепи переменного тока частотой 50 Гц равна 400 Ом

3. Найдите период и частоту колебаний в контуре, если, известны емкость конденсатора- 9,11∙10 -¹¹Ф и индуктивность 3,11∙10 ^-5Гн.

 

Литература:

1. Дмитриева В. Ф. Физика /Учебник для профессий и специальностей технического профиля. Москва. «Академия» - 2010 год.- с.290-306

2. Дмитриева В.Ф. Задачи по физике. Учебное пособие. Москва. «Академия». 2010 г.- с. 247-252

ОПТИКА

Задание 1. Подготовьте сообщение на тему: «Голография и ее применение»

План:

1. Принцип голографии

2. Ученые, работающие над изучением данной темы

3. Применение голографии

 

Задание 2. Подготовьте сообщение тему: «Использование интерференции в науке и технике».

План:

1. Интерферометры, их устройство и применение

2. Просветление оптики

Интернет- источники:

1. wwww. dic. academic. ru (Академик. Словари и энциклопедии).

2. www. booksgid. com (ВоокsGid. Электронная библиотека).

3. www. globalteka. ru (Глобалтека.Глобальная библиотека научных ресурсов).

Задание 3. Составление конспектов «Глаз как оптическая система. Оптические приборы. Виды спектров. Виды излучений их применение.»

Литература:

1. Дмитриева В. Ф. Физика /Учебник для профессий и специальностей технического профиля. Москва. «Академия» - 2010 год.- с.313-322

2. Дмитриева В.Ф. Задачи по физике. Учебное пособие. Москва. «Академия». 2010 г.- с. 257-261

ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ

Задание 1. Оформите решение задач:

1. Определите энергию, массу и импульс фотона, если его длина волны 15∙10^-13 м.

2.Определите работу выхода электронов из вольфрама,максимальную скорость и энергию эмиттируемых электронов при длине волны 18∙10^-8 м, если красная граница фотоэффекта для вольфрама равна 27,5 ∙ 10 ^-8 м.

3. Определите наибольшую скорость электрона, вылетевшего из металла (цезия) при освещении его светом с длиной волны 400 нм, если работа выхода электронов из цезия равна 2 эВ.

4. Определите какую длину волны должны иметь световые лучи, направленные на поверх­ность цинка, если максимальная скорость фотоэлектронов 2000 км/с? Красная граница фотоэффекта для цинка- 0,35 нм.

5. Определите частоту падающего света, если выбиваемые светом при фотоэффекте электроны полностью задерживаются обратным потенциалом U= 4В, красная граница для металла l_кр= 0,6 мкм.

6. Определите неизвестный продукт Х ядерных реакций:

;

7. Определите ∆Е- энергию, выделяющуюся или поглощенную при ядерной реакции:

 

Литература:

1. Дмитриева В. Ф. Физика /Учебник для профессий и специальностей технического профиля. Москва. «Академия» - 2010 год.- с.313-322

2. Дмитриева В.Ф. Задачи по физике. Учебное пособие. Москва. «Академия». 2010 г.- с. 257-261

Задание 2. Подготовьте сообщение на тему: «Применение лазеров»

План:

1. Виды лазеров

2. Устройство лазеров

3. Применение лазеров

Задание 3. Подготовьте сообщение на тему: « Воздействие радиоактивных излучений на живые организмы»

План:

1. Доза излучения

2. Виды облучения

3. Устойчивость организмов к действию излучений

4. Способы защиты

Задание 4. Подготовьте сообщение на тему: «Способы наблюдения и регистрации заряженных частиц. Эффект Вавилова-Черенкова»

План:

1. Методы регистрации ядерных излучений

2. Назначение, устройство камеры Вильсона

3. Назначение, устройство газоразрядных счетчиков

4. Эффект Вавилова-Черенкова

5. Назначение, устройствосчетчика Черенкова

Задание 5. Подготовьте сообщение на тему: «Получение радиоактивных изотопов и их применение»

План:

1. Получение радиоактивных изотопов. Учены, работающие по данной теме

2. Применение изотопов в научных исследованиях, промышленности, сельском хозяйстве, медицине

Литература:

1. Дмитриева В. Ф. Физика /Учебник для профессий и специальностей

Интернет- источники:

2. www. n-t. ru/nl/fz (Нобелевские лауреаты по физике).

3. www. nuclphys. sinp. msu. ru (Ядерная физика в Интернете).

 

ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ

Задание 1. Подготовьте презентации на одну из тем:

«Планеты Солнечной системы», «Черные дыры», «Астероиды», «Вселенная и темная материя», «Происхождение Солнечной системы», «Солнце-источник жизни на Земле».

Интернет- источники:

1. www. fcior. edu. ru (Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов).

2. www. globalteka. ru (Глобалтека.Глобальная библиотека научных ресурсов).

3. www. window. edu. ru (Единое окно доступа к образовательным ресурсам).

4. www. st-books. ru (Лучшая учебная литература).

5. www. school. edu. ru (Российский образовательный портал.Доступность, качество, эффективность).