ЕГЭ по физике

Электростатика

Электростатика.

Электростатика – раздел электродинамики, изучающий покоящиеся электрически заряженные тела.

Существует два вида электрических зарядов: положительные (стекло о шелк) и отрицательные (эбонит о шерсть)

разноименные  заряды

разноименные заряды
 

одноименные 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)

Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.Закон Кулона

Сила взаимодействия Сила - по 3-му закону Ньютона

 q1 и q2 - заряды;  R- расстояние между зарядами;  
k - коэффициент пропорциональности, равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины.

                                            

В  СИ:   k = коэффициент пропорциональности= 9·109 Н·м2/Кл2;    ε-электрическая постоянная; ε= 8,85·10-12 Кл2/Н·м2

Закон Кулона в диэлектрической среде: Закон Кулона в диэлектрической среде

ε - диэлектрическая проницаемость среды, характеризующая свойства среды. В вакууме ε =1, в воздухе ε ≈1

Электрическое поле – вид материи, осуществляющий взаимодействие между электрическими зарядами, возникает вокруг зарядов, действует только на заряды.

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).

Термодинамика

Термодинамика.

Внутренняя энергия – это суммарная энергия хаотического движения и взаимодействия микрочастиц системы (молекул). Внутренняя энергия

Внутренняя энергия для идеального или одноатомного газа– для идеального или одноатомного газа.

Внутренняя энергия для двухатомного газа– для двухатомного газа.

∆ U  - изменение внутренней энергии тела, сопровождается изменением температуры или агрегатного состояния тела.

изменение внутренней энергии тела

 

∆ U - два способа изменения

 Для газа

А -  работа  газа или над газом 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 Геометрический способ нахождения работы

 

А = S  площади фигуры  между графиком и осью V (процесс не замкнут)

Для циклического процесса
1→а→2→б→1

А = Sцикл  площади фигуры внутри графика

Для любого тела

Q  –  теплопередача

1. Теплопроводность  (от молекулы к молекуле)

2. Конвекция (потоками вещества)

3. Излучение (инфракрасные лучи)

1. Q = cmΔTнагрев, охлаждение, где с – удельная теплоемкость тела [Дж/(кгС)]

2. Q = λmплавление, кристаллизация, где λ - удельная теплота плавления (Дж/K)

3. Q = Lmпарообразование , конденсация, где  L - удельная теплота парообразования (Дж/K)

4. Q = qmсгорание топлива, где q – удельная теплота сгорания топлива (Дж/K)

Уравнение теплового баланса для замкнутой системы тел

Уравнение теплового баланса для замкнутой системы тел:   ± Q1 ± Q2± … ± Qn = 0

для газа

U = Aвнешн.с. ± Q илиU = -Aгаза. ± Q

Первый закон термодинамики -  изменение внутренней энергии системы происходит за счет совершения работы (газом или над газом) и теплопередачи.

 
 Другая формулировка закона: количество теплоты, переданное системе, идет на увеличение его внутренней энергии и совершение газом работ.  

Q = ∆U +A

Примерколичество теплоты, переданное системе, идет на увеличение его внутренней энергии и совершение газом работ

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).

Основы молекулярно-кинетической теории (МКТ)

Основы молекулярно-кинетической теории (МКТ).

 

Основные положения

1. Все вещества состоят из частиц (молекул, атомов), разделенных промежутками.
Доказательства:

  • фотографии атомов и молекул, сделанные с помощью электронного микроскопа;
  • возможность механического дробления вещества, растворение вещества в воде, диффузия, сжатие и расширение газов.

2.Частицы всех веществ беспорядочно и хаотично движутся.
Доказательства:

  • диффузия – явление взаимного проникновения частиц одного вещества между частицами другого вещества вследствие их теплового движения.
  • броуновское движение мелких, инородных, взвешенных в жидкости частиц под действием  не скомпенсированных ударов молекул.

3. Частицы всех веществ взаимодействуют между собой: одновременно действуют силы взаимного притяжения и отталкивания (природа сил носит электромагнитный характер).
Доказательства:

  • сохранение формы твердыми телам, для их разрыва необходимо усилие;
  • жидкие и твердые тела трудно сжимаемы;
  • капли жидкости, помещенные в непосредственной близости друг от друга, сливаются;
  • явления смачивания и несмачивания.

График зависимости силы взаимодействия двух молекул от расстояния между ними.

Fr - сила взаимодействия молекул, r – расстояние между их центрами.

Fom - сила отталкивания, положительная.График зависимости силы взаимодействия двух молекул от расстояния между ними

F np - сила притяжения, отрицательная.растояние между центрами молекул

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.

Основные понятия.

Атоммельчайшая частица химического элемента, являющаяся носителем его химических свойств.

Молекуланаименьшая частица химического соединения, обладающая его основными химическими свойствами и состоящая из двух или нескольких атомов.

Ион атом или молекула, которые потеряли или присоединили один или несколько электронов.

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

Механические колебания.

Механические колебания -  вид движения, при котором положение тела повторяется точно или почти точно за равные промежутки времени.

Характеристики колебаний.

Периодвремя одного полного колебания.

Период( где N – количество колебаний, t – время наблюдения). T = [с]

Частота (собственная)количество полных колебаний за единицу времениЧастота (собственная) – количество полных колебаний за единицу времениЦиклическая частота

 

Циклическая частота 

Смещениеотклонение тела от положения равновесия; x = [м]
Амплитуда максимальное отклонение тела от положения равновесия,  xm = [м]

Виды колебаний.

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)

Свободные колебания Вынужденные колебания

Механические колебательные системы – маятники.

Маятник на нити

Маятник на пружине.

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).

RSS-материал