Решение задач
Задача 2:
Автомобиль движется равномерно по мосту со скоростью 36 км/ч. За какое время он пройдет мост туда и обратно, если длина моста 480 м?
- A) 96 с
- B) 27 с
- C) 192 с
- D) 4800 с
- E) 2600c
Задача 4:
Укажите формулу для расчета и направление силы трения для тела, движущегося вправо.
- A) Fтр = μN
- B) Fтр = mg
- C) Fтр = kx
- D) Fтр = μv/m
- E) P = mg
Задача 6:
На рисунке изображен график зависимости координаты колеблющегося тела от времени. Определите амплитуду и период колебания. Запишите уравнение колебаний в СИ.
- A) x = 4 cos 2πt
- B) x = 0,04 cos 2πt
- C) x = 0,04 cos πt
- D) x = 4 cos πt
- E) x = 0,08 cos π
Задача 7:
Длина первого математического маятника равна 1 метру, а второго – 2 метрам. У какого маятника период колебаний больше и во сколько раз?
- A) У первого в 2 р.
- B) У второго в 2 р.
- C) У второго в 4 р.
- D) У второго в 1,4 р
- E) У второго в 6 р.
Задача 8:
Ящик затаскивают вверх по наклонной плоскости с увеличивающейся скоростью. Система отсчета, связанная с наклонной плоскостью, является инерциальной. В этом случае сумма всех сил, действующих на ящик:
- A) равна нулю
- B) направлена в сторону движения ящика
- C) направлена перпендикулярно наклонной плоскости
- D) направлена в сторону, противоположную движению ящика
- E) направлена параллельно наклонной плоскости
Задача 10:
Автомобиль движется равномерно по мосту со скоростью 18 км/ч. За какое время он пройдет мост туда и обратно, если длина моста 480 м?
- A) 90 с
- B) 20 с
- C) 192 с
- D) 4800 с
- E) 200c
Задача 12:
Укажите формулу для расчета и направление веса тела на горизонтальной опоре.
- A) P = mg/x
- B) P = mg.
- C) P = kx
- D) P = Gm1.m2/r2
- E) P/T= const
Задача 14:
Масса первого пружинного маятника равна 1 кг, а второго – 4 кг. У какого маятника период колебаний больше и во сколько раз?
- A) у первого в 2 р
- B) у второго в 2 р
- C) у второго в 4 р
- D) у второго в 1,4 р
- E) у второго в 3 р
Задача 15:
Ящик затаскивают вверх по наклонной плоскости с постоянной скоростью. Система отсчета, связанная с наклонной плоскостью, является инерциальной. В этом случае сумма всех сил, действующих на ящик:
- A) Равна нулю
- B) направлена в сторону движения ящика
- C) направлена перпендикулярно наклонной плоскости
- D) направлена в сторону, противоположную движению ящика
- E) направлена параллельно наклонной плоскости
Слайд 2: Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ 2010
Электрический ток. Сила
- Тока, напряжение, электрическое сопротивление
- Закон Ома для участка цепи
- Электродвижущая сила
- Закон Ома для полной электрической цепи
- Параллельное и последовательное соединение проводников
- Работа электрического тока. Закон Джоуля–Ленца
- Мощность электрического тока
- Носители электрического заряда в различных средах
- Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников.
- Полупроводниковый диод
Цель: повторение основных понятий, законов и формул ЗАКОНОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА в соответствии с кодификатором ЕГЭ.
Электрический ток: сила тока, напряжение, электрическое сопротивление
Движение свободных носителей электрического заряда называется электрическим током.
Сила тока (I) – скалярная физическая величина, измеряемая в амперах (А), равная отношению заряда Δq, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени Δt, к этому интервалу времени.
Напряжение – отношение работы тока на определенном участке электрической цепи к заряду, протекающему по этому участку. Единицей измерения напряжения является вольт (В).
Закон Ома для участка цепи утверждает, что сила тока в проводнике пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.
Электрическое сопротивление
Электрическое сопротивление (R) – скалярная физическая величина, характеризующая свойства проводника и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающему по нему. Где ρ – удельное сопротивление вещества проводника, l – длина проводника, S – площадь сечения.
Закон Ома для участка цепи
Закон Ома утверждает, что сила тока в проводнике пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Этот закон был назван в честь его первооткрывателя – Георга Ома.
Электродвижущая сила
Электродвижущая сила (ЭДС) – физическая величина, отражающая работу сторонних сил при перемещении заряда между полюсами источника тока. Измеряется в вольтах (В).
Закон Ома для полной электрической цепи
Обобщенный закон Ома утверждает, что сила тока в полной электрической цепи пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению цепи.
Равенство сил и сопротивления в электрической цепи
в полной цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи
IR = U12 = φ1 – φ2 + = Δφ12 + ε
Ток короткого замыкания:
Сила тока короткого замыкания – максимальная сила тока, которую можно получить от данного источника с электродвижущей силой и внутренним сопротивлением r.
Параллельное и последовательное соединение проводников
I1 = I2 = IU = U1 + U2 = IR
R = R1 + R2
При последовательном соединении полное
Сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников
U1 = U2 = UI = I1 + I2
При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников.
При последовательном соединении
При параллельном соединении
Работа электрического тока. Закон Джоуля–Ленца
UIΔt
Закон Джоуля–Ленца
(Вт). Полная мощность источника Мощность во внешней цепи Коэффициент полезного действия
Металлах Вакууме Полупроводниках Жидкостях Газах
Это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. Опыты показывают, что при протекании тока по металлическому проводнику не происходит переноса вещества, следовательно, ионы металла не принимают участия в переносе электрического заряда.
- Носителями заряда в металлах являются электроны;
- Процесс образования носителей заряда – обобществление валентных электронов;
- Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника – выполняется закон Ома;
- Техническое применение электрического тока в металлах: обмотки двигателей, трансформаторов, генераторов, проводка внутри зданий, сети электропередачи, силовые кабели.
Электрический ток в вакууме
Вакуум – сильно разреженный газ, в котором средняя длина свободного пробега частицы больше размера сосуда, то есть молекула пролетает от одной стенки сосуда до другой без соударения с другими молекулами. В результате в вакууме нет свободных носителей заряда, и электрический ток не возникает. Для создания носителей заряда в вакууме используют явление термоэлектронной эмиссии.
Электрический ток в полупроводниках
При нагревании или освещении некоторые
а отрицательный – с n-областью, то n–p-переход соединен с источником напряжения в прямом направлении. В этом случае сопротивление перехода оказывается невелико, и возможен значительный ток.
Ток в обратном направлении
Если же соединить n–p-переход с источником напряжения в обратном направлении, то переход оказывается заблокированным, поскольку прямая полярность источника стремится увеличить разность потенциалов на переходе. В этом случае ток через переход минимален.
Заключение
Электронно-дырочные переходы и полупроводниковые материалы играют важную роль в современной электронике. Понимание принципов их работы позволяет разрабатывать более эффективные и мощные полупроводниковые устройства.
а отрицательный с n-областью, то напряженность электрического поля в запирающем слое будет уменьшаться. Дырки из p-области и электроны из n-области, двигаясь навстречу друг другу, будут пересекать n–p-переход, создавая ток в прямом направлении. Сила тока через n–p-переход в этом случае будет возрастать при увеличении напряжения источника.
Слайд 20 Ток в обратном направленииЕсли полупроводник с n–p-переходом подключен
К источнику тока так, что положительный полюс источника соединен
с n-областью, а отрицательный – с p-областью, то напряженность поля в запирающем слое возрастает. Дырки в p-области и электроны в n-области будут смещаться от n–p-перехода, увеличивая тем самым концентрации неосновных носителей в запирающем слое. Ток через n–p-переход практически не идет. Напряжение, поданное на n–p-переход в этом случае называют обратным.
Слайд 21 ТранзисторПолупроводниковые приборы не с одним, а с двумя
N–p-переходами называются транзисторами.Название происходит от сочетания английских слов
– переносить и resistor – сопротивление.Обычно для создания транзисторов используют германий и кремний.Транзисторы бывают двух типов: p–n–p-транзисторы и n–p–n-транзисторы. В транзисторе n–p–n-типа основная германиевая пластинка обладает проводимостью p-типа, а созданные на ней две области – проводимостью n-типа.Пластинку транзистора называют базой (Б), одну из областей с противоположным типом проводимости – коллектором (К), вторую – эмиттером (Э). В условных обозначениях разных структур стрелка эмиттера показывает направление тока через транзистор.
Транзистор структуры p–n–p
Транзистор структуры n–p–n.
Включение в цепь транзистора p–n–p-структуры
Слайд 22 Электрический ток в жидкостяхЭлектролитами принято называть проводящие среды,
В которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества. Носителями
свободных зарядов в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы. Электролитами являются водные растворы неорганических кислот, солей и щелочей, расплавыСопротивление электролитов падает с ростом температуры, так как с ростом температуры растёт количество ионов.
Электролиз водного раствора хлорида меди.
Слайд 23 Явление электролиза – это выделение на электродах веществ,
Входящих в электролиты; Положительно заряженные ионы (анионы) под действием
электрического поля стремятся к отрицательному катоду, а отрицательно заряженные ионы (катионы) – к положительному аноду.
Закон Фарадея определяет количества первичных продуктов, выделяющихся на электродах при электролизе:Масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду Q, прошедшему через электролит: m = kQ = kItВеличину k называют электрохимическим эквивалентом.
F = eNA – постоянная Фарадея.
Носители заряда – положительные и отрицательные ионы;процесс образования
Носителей заряда – электролитическая диссоциация;электролиты подчиняются закону Ома;Применение электролиза
: получение цветных металлов (очистка от примесей – рафинирование); гальваностегия – получение покрытий на металле (никелирование, хромирование, золочение, серебрение и т.д. ); гальванопластика – получение отслаиваемых покрытий (рельефных копий).
Слайд 25 ЕГЭ 2001-2010 (Демо, КИМ)ГИА-9 2008-2010 (Демо)Рассмотрим задачи
Слайд 26 ГИА 2008 г. 10. Сопротивление каждого резистора на
Участке цепи, изображенном на рисунке, равно 3 Ом. Найдите
общее сопротивление участка.
2/3 Ом 1,5 Ом 3 Ом 6 Ом
Слайд 27 ГИА 2008 г. 13. При ремонте электроплитки ее
Спираль укоротили в 2 раза. Как изменилась мощность электроплитки?
увеличилась в 2 раза увеличилась в 4 раза уменьшилась в 2 раза уменьшилась в 4 раза
Слайд 28 ГИА 2008 г. 15 Необходимо экспериментально проверить, зависит
Ли электрическое сопротивление круглого угольного стержня от его диаметра.
Какие стержни нужно использовать для такой проверки?
А и Г Б и В Б и Г В и Г
Слайд 29 ГИА 2008 г. 21 Сопротивление нагревательного элемента электрического
Чайника 20 Ом. Определите мощность тока, проходящего через нагревательный
элемент при напряжении 220 В.
P = U2 /R
Слайд 30 (ГИА 2009 г.) 10. Чему равно общее сопротивление
Участка цепи, изображенного на рисунке, если R1 = 1
Ом, R2 = 10 Ом, R3 = 10 Ом, R4 = 5 Ом?
9 Ом 11 Ом 16 Ом 26 Ом
Слайд 31 ГИА 2009 г. 24 Две спирали электроплитки сопротивлением
По 10 Ом каждая соединены последовательно и включены в
сеть с напряжением 220 В. Через какое время на этой плитке закипит вода массой 1 кг, если ее начальная температура составляла 20°С, а КПД процесса 80%? (Полезной считается энергия, необходимая для нагревания воды.)
Слайд 32 (ГИА 2010 г.) 10. В электрической цепи (см.
Рисунок) вольтметр V1 показывает напряжение 2 В, вольтметр V2 –
напряжение 0,5 В. Напряжение на лампе равно
0,5 В1,5 В2 В2,5 В
Слайд 33 (ГИА 2010 г.) 15. Ученик проводил опыты с
Двумя разными резисторами, измеряя значения силы тока, проходящего через них
при разных напряжениях на резисторах, и результаты заносил в таблицу.
Прямая пропорциональная зависимость между силой тока в резисторе инапряжением на концах резистора
выполняется только для первого резисторавыполняется только для второго резисторавыполняется для обоих резисторовне выполняется для обоих резисторов
Слайд 34 (ЕГЭ 2001 г.) А22. Среднее время разрядов молнии
Равно 0,002 с. Сила тока в канале молнии около
2.104 А. Какой заряд проходит по каналу молнии?
40 Кл10-7 Кл10 Кл4.10-8 Кл
Слайд 35 (ЕГЭ 2001 г., Демо) А19. Спираль электрической плитки
Нагревается при прохождении через нее электрического тока. С каким
из приведенных ниже утверждений вы согласны?
Внутренняя энергия спирали увеличивается.Внутренняя энергия спирали уменьшается.Внутренняя энергия спирали не изменяется.Механическая энергия спирали увеличивается.
Слайд 36 (ЕГЭ 2001 г., Демо) 19. Исследуя зависимость силы
Тока от напряжения на концах резистора, ученик получил изображенный
на рисунке график. По этому графику он рассчитал значение сопротивления резистора, которое оказалось равным . . .
0,5 Ом1 Ом 1,5 Ом2 Ом
Слайд 37 (ЕГЭ 2001 г., Демо) 20. Гальванический элемент с
ЭДС 1,6 В и внутренним
0,3 А.0,4 А.2,5 А.6,4 А.
Слайд 38 (ЕГЭ 2002 г., Демо) А16. В каких из
Перечисленных ниже технических устройствах использованы достижения в области физики
полупроводников? А. солнечная батарея Б. компьютер В. радиоприемники
только в А только в Б только в В и в А, и в Б, и в В
Слайд 39 (ЕГЭ 2002 г., Демо) А32. . В электрической
Цепи, изображенной на рисунке, ползунок реостата перемещают вправо. Как
изменились при этом показания вольтметра и амперметра?
показания обоих приборов увеличились показания обоих приборов уменьшились показания амперметра увеличились, вольтметра уменьшились показания амперметра уменьшились, вольтметра увеличились
Слайд 40 2002 г. А18 (КИМ). Сопротивление резистора увеличили в
Раза, а приложенное к нему напряжение уменьшили в
2 раза. Как изменилась сила тока, протекающего через резистор?
уменьшилась в 2 разаувеличилась в 4 раза уменьшилась в 4 раза не изменилась
Слайд 41 2002 г. А19 (КИМ). В четырехвалентный кремний добавили
В первый раз трехвалентный индий, а во второй раз
пятивалентный фосфор. Каким типом проводимости в основном будет обладать полупроводник в каждом случае?
в обоих случаях электроннойв I – электронной, во II – дырочнойв I – дырочной, во II – электронной в обоих случаях дырочной
Слайд 42 (ЕГЭ 2003 г., КИМ) А16. Если площадь поперечного
Сечения однородного цилиндрического проводника и электрическое напряжение на его
концах увеличатся в 2 раза, то сила тока, протекающая по нему.
не изменитсяувеличится в 2 разаувеличится в 4 разауменьшится в 4 раза
Слайд 43 (ЕГЭ 2003 г., КИМ) А17. Как изменится мощность,
Потребляемая электрической лампой, если, не изменяя её электрическое сопротивление,
уменьшить напряжение на ней в 3 раза?
уменьшится в 3 разауменьшится в 9 разне изменитсяувеличится в 9 раз
Слайд 44 (ЕГЭ 2004 г., демо) А12. При увеличении напряжения
U на участке электрической цепи сила тока I в
цепи изменяется в соответствии с графиком (см. рисунок). Электрическое сопротивление на этом участке цепи равно
2 Ом0,5 Ом2 мОм500 Ом
Слайд 45 (ЕГЭ 2004 г., демо) А13. При силе тока
В электрической цепи 0,3 А сопротивление лампы равно 10 Ом.
Мощность электрического тока, выделяющаяся на нити лампы, равна
0,03 Вт0,9 Вт3 Вт30 Вт
Слайд 46 (ЕГЭ 2005 г., ДЕМО) А16. Сопротивление между точками
А и В участка электрической цепи, представленной на рисунке,
14 Ом8 Ом7 Ом6 Ом
Слайд 47 (ЕГЭ 2005 г., ДЕМО) А17. К источнику тока
С ЭДС = 6 В подключили реостат. На рисунке
показан график изменения силы тока в реостате в зависимости от его сопротивления. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока?
0 Ом0,5 Ом 1 Ом2 Ом
Слайд 48 (ЕГЭ 2006 г., ДЕМО) А16. На рисунке изображен
График зависимости силы тока в проводнике от напряжения на
его концах. Чему равно сопротивление проводника?
0,125 Ом2 Ом16 Ом8 Ом
Слайд 49 (ЕГЭ 2006 г., ДЕМО) А17. Какими носителями электрического
Заряда создается ток в водном растворе соли?только ионамиэлектронами и
«дырками»электронами и ионамитолько электронами
Слайд 50 (ЕГЭ 2006 г., ДЕМО) А28. К источнику тока
С внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключили реостат. На рисунке показан
график зависимости силы тока в реостате от его сопротивления. Чему равна ЭДС источника тока?
12 В6 В4 В2 В
Слайд 51 (ЕГЭ 2007 г., ДЕМО) А18. Через участок цепи
(см. рисунок) течет постоянный ток I = 10 А. Какую силу тока
показывает амперметр? Сопротивлением амперметра пренебречь.
2 А3 А5 А 10 А
Слайд 52 (ЕГЭ 2007 г., ДЕМО) А19. В электронагревателе, через
Который течет постоянный ток, за время t выделяется количество
теплоты Q. Если сопротивление нагревателя и время t увеличить вдвое, не изменяя силу тока, то количество выделившейся теплоты будет равно
Слайд 53 (ЕГЭ 2008 г., ДЕМО) А18. В участке цепи,
Изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно 2
Ом. Полное сопротивление участка равно
8 Ом 6 Ом5 Ом 4 Ом
Слайд 54 (ЕГЭ 2008 г., ДЕМО) А19. На рисунке показан
График зависимости силы тока в лампе накаливания от напряжения
на ее клеммах. При напряжении 30 В мощность тока в лампе равна
135 Вт 67,5 Вт45 Вт20 Вт
Слайд 55 (ЕГЭ 2009 г., ДЕМО) А14. Каким будет сопротивление
Участка цепи (см. рисунок), если ключ К замкнуть? (Каждый
из резисторов имеет сопротивление R.)
R 2R 3R 0
Слайд 56 (ЕГЭ 2009 г., ДЕМО) А19. На входе в
Электрическую цепь квартиры стоит предохранитель, размыкающий цепь при силе
тока 10 А. Подаваемое в цепь напряжение равно 110 В. Какое максимальное число электрических чайников, мощность каждого из которых равна 400 Вт, можно одновременно включить в квартире?
2,7 2 3 2,8
Слайд 57 (ЕГЭ 2010 г., ДЕМО) А14. На фотографии –
Электрическая цепь. Показания включенного в цепь амперметра даны в
0,8 В 1,6 В2,4 В 4,8 В
Какое напряжение покажет идеальный вольтметр, если его подключить параллельно резистору 3 Ом?