Электростатика – раздел электродинамики, изучающий покоящиеся электрически заряженные тела.
Существует два вида электрических зарядов: положительные (стекло о шелк) и отрицательные (эбонит о шерсть)
разноименные заряды
одноименные заряды
лементарный заряд – минимальный заряд (е = 1,6∙10-19 Кл)
Заряд любого тела кратен целому числу элементарных зарядов: q = N∙е
Электризация тел – перераспределение заряда между телами.
Способы электризации: трение, касание, влияние.
Закон сохранения электрического заряда – в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной.
q1 + q 2 + q 3 + …..+ qn = const
Пробный заряд – точечный положительный заряд.
Закон Кулона (установлен опытным путем в 1785 году)
q1 и q2 - заряды; R- расстояние между зарядами;
k - коэффициент пропорциональности, равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины.
В СИ: k = = 9·109 Н·м2/Кл2; ε-электрическая постоянная; ε= 8,85·10-12 Кл2/Н·м2
ε - диэлектрическая проницаемость среды, характеризующая свойства среды. В вакууме ε =1, в воздухе ε ≈1
Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Электростатика (ссылка на файл будет указана ниже).
Внутренняя энергия – это суммарная энергия хаотического движения и взаимодействия микрочастиц системы (молекул).
– для идеального или одноатомного газа.
– для двухатомного газа.
∆ U - изменение внутренней энергии тела, сопровождается изменением температуры или агрегатного состояния тела.
Для газа
А - работа газа или над газом
Работа газа (расширение) U↓,T↓ на графике переход 1→а→2
Работа над газом (сжатие)U↑,T↑на графике переход 2→б→1
Геометрический способ нахождения работы
А = S площади фигуры между графиком и осью V (процесс не замкнут)
Для циклического процесса
1→а→2→б→1
Для любого тела
Q – теплопередача
1. Теплопроводность (от молекулы к молекуле)
2. Конвекция (потоками вещества)
3. Излучение (инфракрасные лучи)
1. Q = cmΔT – нагрев, охлаждение, где с – удельная теплоемкость тела [Дж/(кгС)]
2. Q = λm – плавление, кристаллизация, где λ - удельная теплота плавления (Дж/K)
3. Q = Lm–парообразование , конденсация, где L - удельная теплота парообразования (Дж/K)
4. Q = qm – сгорание топлива, где q – удельная теплота сгорания топлива (Дж/K)
Уравнение теплового баланса для замкнутой системы тел: ± Q1 ± Q2± … ± Qn = 0
для газа
∆U = Aвнешн.с. ± Q или ∆ U = -Aгаза. ± Q
Первый закон термодинамики - изменение внутренней энергии системы происходит за счет совершения работы (газом или над газом) и теплопередачи.
Q = ∆U +A
Пример:
Второй закон термодинамики - невозможен процесс, единственным результатом которого была бы передача энергии от холодного тела к горячему (сформулировал этот закон Р. Клаузиус).
Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Термодинамика (ссылка на файл будет указана ниже).
1. Все вещества состоят из частиц (молекул, атомов), разделенных промежутками.
Доказательства:
2.Частицы всех веществ беспорядочно и хаотично движутся.
Доказательства:
3. Частицы всех веществ взаимодействуют между собой: одновременно действуют силы взаимного притяжения и отталкивания (природа сил носит электромагнитный характер).
Доказательства:
Fr - сила взаимодействия молекул, r – расстояние между их центрами.
Fom - сила отталкивания, положительная.
F np - сила притяжения, отрицательная.
На расстоянии r = r результирующая сила Fr = 0, т.е. силы притяжения и отталкивания уравновешивают друг друга. Поэтому расстояние r соответствует равновесному расстоянию между молекулами.
Атом – мельчайшая частица химического элемента, являющаяся носителем его химических свойств.
Молекула – наименьшая частица химического соединения, обладающая его основными химическими свойствами и состоящая из двух или нескольких атомов.
m – масса молекулы, m ~ 10-26 – 10-27 кг.
d– диаметр молекулы, d ~ 10-10 м .
υ – скорость молекулы, υ ~ 200 – 2000 м/с.
Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Основы молекулярно-кинетической теории (МКТ) (ссылка на файл будет указана ниже).
Механические колебания - вид движения, при котором положение тела повторяется точно или почти точно за равные промежутки времени.
Характеристики колебаний.
Период – время одного полного колебания.
( где N – количество колебаний, t – время наблюдения). T = [с]
Частота (собственная) – количество полных колебаний за единицу времени.
Циклическая частота
Смещение – отклонение тела от положения равновесия; x = [м]
Амплитуда – максимальное отклонение тела от положения равновесия, xm = [м]
Свободные колебания |
Вынужденные колебания |
колебания, совершаемые в системе, выведенной из состояния равновесия и затем предоставленной самой себе. (Колебания, происходящие только за счёт первоначального запаса энергии) |
колебания, происходящие под действием внешней периодически изменяющейся силы |
затухающие (причина – сила трения) |
не затухающие (причина – периодически действующая внешняя сила) |
Механические колебательные системы – маятники.
Маятник на нити |
Маятник на пружине. |
|
|
Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Механические колебания (ссылка на файл будет указана ниже).