Сегодня на уроке

 Закон Ома для участка цепи. Сопротивление. Соединение проводников.

Металлический проводник, подключенный к источнику тока является примером однородного участка цепи.

Немецкий физик Георг Симон Ом экспериментально изучил зависимость силы тока в металлических проводниках от напряжения, пришел к выводу: если состояние проводника с течением времени не меняется, а его температура постоянна, то для каждого проводника существует однозначная связь между I и U - вольт-амперная характеристика.

Закон Ома для участка цепи: 

Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Электрическое сопротивление проводника

Это физическая скалярная величина, характеризующая свойство проводника уменьшать скорость упорядоченного движения свободных зарядов.

Сопротивление однородного металлического проводника постоянного сечения зависит от его геометрических размеров, формы и вещества, из которого изготовлен проводник.

Удельное сопротивление проводника  зависит от рода вещества и его состояния, например, температуры. Удельное сопротивление для определенного вещества имеет постоянное табличное значение.

Величина, обратная сопротивлению, называется электрической проводимостью данного проводника.

Параллельное и последовательное соединение проводников

Резистор - элемент электрической цепи, характеризуемый только сопротивлением электрическому току. На схемах резистор обозначается прямоугольником: 

Реостат - прибор, служащий для регулировки и получения требуемой величины сопротивления. Обозначение на схемах: 

Резисторы Реoстат

???Вопросы

1. Что называют вольт-амперной зависимостью?
2. Как зависит сила тока от напряжения? от сопротивления?
3. Сформулируйте закон Ома для участка цепи?
4. Что называют сопротивлением?
5. От каких величин зависит сопротивление? Формула?
6. Назовите единицы измерения I, U,R?
7. Какие вы знаете соединения проводников?
8. Какое соединение называют последовательным?
9. Запишите законы последовательного соединения?
10. Какое соединение называют параллельным?
11. Запишите законы параллельного соединения?
12. Какое соединение больше применяется на практике? Почему?
13. Как называется этот прибор? Какова цена деления?

ПРОВЕРЬ СЕБЯ

Сегодня на уроке

 Электрический ток. Сила тока. Действия тока. условия возникновения и существования электрического тока.

Электрический ток - направленное движение заряженных частиц. Направление, в котором движутся положительно заряженные частицы, считается направлением тока. Вещества, в которых возможно движение зарядов, называются проводниками.

В металлах единственными носителями тока являются электроны. Направление тока противоположно направлению движения электронов.

Для существования тока необходимо:
1) наличие свободных заряженных частиц;
2) существование внешнего электрического поля;
3) наличие источника тока - источника сторонних сил.

Характеристики тока

Сила тока - скалярная величина, определяется по формуле

Если ток изменяется, то заряд, прошедший через поперечное сечение проводника, определяется как площадь фигуры, ограниченной зависимостью I(t).

Плотность тока - векторная величина, определяется по формуле

Прибор для измерения силы тока называется амперметром. Включается в сеть последовательно. Собственное сопротивление амперметра должно быть мало, поскольку включение амперметра не должно изменять силу тока в цепи.

ПРОВЕРЬ СЕБЯ

1. Что называют электрическим током?
2. Какие условия необходимы для возникновения электрического тока?
3. Как направлен электрический ток?
4. Какой величиной характеризуется электрический ток?
5. Каким прибором измеряют электрический ток?
6. Какой ток называют постоянным?
7. Какие действия оказывает электрический ток проходя по проводнику?
8. В каких единицах измеряется сила тока?
9. От каких величин зависит сила тока? Формула?
10. Формула плотности тока?

Каникулы весенние с 23.03.по 29.03.

 Проведите время с пользой!

Изучайте нейросети и создайте видеоролик с использованием технологий ИИ!

Сегодня на уроке

 Группа 93 ОМАС АП изучают электрическое поле и его характеристики.

учащаяся Зоркальцева Ксения выполняет опыт

Сегодня на уроке

 Тепловые двигатели. Принцип действия тепловых двигателей. КПД двигателей.

Тепловой двигатель

Двигатель, в котором происходит превращение внутренней энергии топлива, которое сгорает, в механическую работу.

Любой тепловой двигатель состоит из трех основных частей: нагревателя, рабочего тела (газ, жидкость и др.) и холодильника. В основе работы двигателя лежит циклический процесс (это процесс, в результате которого система возвращается в исходное состояние).

Прямой цикл теплового двигателя

Общее свойство всех циклических (или круговых) процессов состоит в том, что их невозможно провести, приводя рабочее тело в тепловой контакт только с одним тепловым резервуаром. Их нужно, по крайней мере, два. Тепловой резервуар с более высокой температурой называют нагревателем, а с более низкой – холодильником. Совершая круговой процесс, рабочее тело получает от нагревателя некоторое количество теплоты Q₁ (происходит расширение) и отдает холодильнику количество теплоты Q₂, когда возвращается в исходное состояние и сжимается. Полное количество теплоты Q=Q₁-Q₂, полученное рабочим телом за цикл, равно работе, которую выполняет рабочее тело за один цикл.

Обратный цикл холодильной машины

При обратном цикле расширение происходит при меньшем давлении, а сжатие - при большем. Поэтому работа сжатия больше, чем работа расширения, работу выполняет не рабочее тело, а внешние силы. Эта работа превращается в теплоту. Таким образом, в холодильной машине рабочее тело забирает от холодильника некоторое количество теплоты Q₁ и передает нагревателю большее количество теплоты Q₂.

Коэффициент полезного действия

Прямой цикл:

Показатель эффективности холодильной машины:

Цикл Карно

В тепловых двигателях стремятся достигнуть наиболее полного превращения тепловой энергии в механическую. Максимальное КПД.

На рисунке изображены циклы, используемые в бензиновом карбюраторном двигателе и в дизельном двигателе. В обоих случаях рабочим телом является смесь паров бензина или дизельного топлива с воздухом. Цикл карбюраторного двигателя внутреннего сгорания состоит из двух изохор (1–2, 3–4) и двух адиабат (2–3, 4–1). Дизельный двигатель внутреннего сгорания работает по циклу, состоящему из двух адиабат (1–2, 3–4), одной изобары (2–3) и одной изохоры (4–1). Реальный коэффициент полезного действия у карбюраторного двигателя порядка 30%, у дизельного двигателя – порядка 40 %.

Французский физик С.Карно разработал работу идеального теплового двигателя. Рабочую часть двигателя Карно можно представить себе в виде поршня в заполненном газом цилиндре. Поскольку двигатель Карно — машина чисто теоретическая, то есть идеальная, силы трения между поршнем и цилиндром и тепловые потери считаются равными нулю. Механическая работа максимальна, если рабочее тело выполняет цикл, состоящий из двух изотерм и двух адиабат. Этот цикл называют циклом Карно.

участок 1-2: газ получает от нагревателя количество теплоты Q₁ и изотермически расширяется при температуре T₁
участок 2-3: газ адиабатически расширяется, температура снижается до температуры холодильника T₂
участок 3-4: газ экзотермически сжимается, при этом он отдает холодильнику количество теплоты Q₂
участок 4-1: газ сжимается адиабатически до тех пор, пока его температура не повысится до T₁.
Работа, которую выполняет рабочее тело - площадь полученной фигуры 1234.

Функционирует такой двигатель следующим образом:

1. Сначала цилиндр вступает в контакт с горячим резервуаром, и идеальный газ расширяется при постоянной температуре. На этой фазе газ получает от горячего резервуара некое количество тепла.
2. Затем цилиндр окружается идеальной теплоизоляцией, за счет чего количество тепла, имеющееся у газа, сохраняется, и газ продолжает расширяться, пока его температура не упадет до температуры холодного теплового резервуара.
3. На третьей фазе теплоизоляция снимается, и газ в цилиндре, будучи в контакте с холодным резервуаром, сжимается, отдавая при этом часть тепла холодному резервуару.
4. Когда сжатие достигает определенной точки, цилиндр снова окружается теплоизоляцией, и газ сжимается за счет поднятия поршня до тех пор, пока его температура не сравняется с температурой горячего резервуара. После этого теплоизоляция удаляется и цикл повторяется вновь с первой фазы.

КПД цикла Карно не зависит от вида рабочего тела

для холодильной машины

В реальных тепловых двигателях нельзя создать условия, при которых их рабочий цикл был бы циклом Карно. Так как процессы в них происходят быстрее, чем это необходимо для изотермического процесса, и в то же время не настолько быстрые, чтоб быть адиабатическими.

???Вопросы

1. Что называют тепловым двигателем?
2. Как устроены все тепловые двигатели?
3. Что является рабочим телом двигателя?
4. Что происходит с газом при совершении работы?
5. Что является холодильником в двигателе?
6. Какой величиной характеризуется работа двигателя?
7. Что называют КПД двигателя? Формула?
8. Может ли КПД любого теплового двигателя быть равным 100%?
9. Кто из ученых получил новую формулу для расчета максимального КПД?
10. Формула максимального КПД двигателя?

Сегодня на уроке

 Итоги успеваемости

 за первое полугодие 2025/2026 учебный год

Сегодня на уроке

 

Испарение и конденсация. Насыщенный пар. Влажность воздуха.

???Вопросы

1. Что называют испарением?
2. От каких факторов зависит испарение?
3. Что называют конденсацией?
4. Какой пар называют насыщенным?
5. Что означает динамическое равновесие?
6.  Какую роль играет испарение в жизни человека?

???Вопросы

1. Что называют влажностью воздуха?
2. Как образуется влага в воздухе?
3. Что называют атмосферным давлением?
4. Что называют парциальным давлением?
5. Какими величинами характеризуется влажность воздуха?
6. Какими приборами измеряют влажность воздуха?
7. В каких единицах измеряется влажность воздуха?
8. Какая влажность воздуха считается комфортной для человека?
9. Какова роль влажности воздуха?

Взаимные превращения жидкостей и газов - это процессы перехода вещества из одного состояния в другое.

Испарение

Испарение – это процесс перехода жидкости в пар (газообразное состояние).
Испарение происходит при любой температуре жидкости.

Пар - это газообразное состояние вещества, в которое переходят жидкости при испарении.

Молекулы жидкости при тепловом движении движутся с разными скоростями. Самые быстрые молекулы способны преодолеть притяжение остальных молекул и  выскочить   из жидкости.
Эти молекулы  образуют   пары в воздухе.

Скорость испарения жидкости зависит от:

- температуры  (чем выше температура жидкости,  тем большей скоростью обладают ее молекулы)
- от площади поверхности испаряющейся жидкости (чем больше площадь поверхности, тем большее число быстрых молекул покидает жидкость)
-  от наличия ветра над поверхностью жидкости

Так как при испарении жидкость покидают наиболее быстрые молекулы, обладающие соответственно большей кинетической энергией,  средняя кинетическая энергия молекул жидкости уменьшается, значит  температура жидкости при испарении  понижается.

Насыщенный пар

Рассмотрим процесс образования  насыщенного пара:

В сосуд наливаем жидкость и закрываем его. Жидкость в сосуде начинает испаряться, и плотность пара над жидкостью в сосуде увеличивается.
 В результате теплового движения часть молекул водяного пара возвращается в жидкость. Чем больше плотность водяных паров в сосуде, тем большее число молекул пара возвращается в жидкость.

Через некоторое время в сосуде устанавливается динамическое равновесие  между жидкостью и паром:
 число молекул, покинувших жидкость за какой-то отрезок времени,  становится равным числу молекул, возвращающихся в жидкость за такой же отрезок времени.

В сосуде образовался насыщенный пар.

Насыщенный пар – это пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью.

Давление насыщенного пара

Давление насыщенного пара это давление пара, при котором  жидкость  находится в равновесии  со своим паром.

P=nkT

где
n - концентрация молекул пара
k - постоянная Больцмана
Т - температура

Давление и концентрация молекул (плотность)  насыщенного пара  при постоянной температуре не зависят от  занимаемого паром объема.

Давление насыщенного пара зависит только от его температуры.

Давление насыщенного пара  растет как вследствие  повышения температуры жидкости, так и вследствие увеличения  концентрации молекул пара.

Ненасыщенный пар

Пар называется ненасыщенным, если его давление меньше давления насыщенного пара при данной температуре.

Давление ненасыщенного пара зависит от его объема:
при уменьшении объема давление увеличивается, а при увеличении объема - уменьшается.

Кипение

Кипение - это процесс парообразования.

При нагревании жидкости   растворенный в жидкости газ  начинает собираться в пузырьки по всему объему жидкости.
В дальнейшем испарение происходит  не только с поверхности жидкости, но и внутрь пузырьков.
Внутри пузырьков образуется   насыщенный пар.
С повышением  температуры жидкости давление насыщенного пара в пузырьках   растет, что ведет к увеличению объема пузырьков.
Под действием выталкивающей силы пузырьки всплывают к поверхности жидкости, лопаются и выбрасывают пар.

Кипение жидкости начинается при температуре, когда давление насыщенного пара в пузырьках  становится равным давлению в жидкости.

Давление в жидкости =  гидростатическому давлению (давлению высоты столба жидкости) + внешнему атмосферному давлению.

Температурой кипения называется температура жидкости, при которой давление ее насыщенного пара равно или больше внешнего давления.

Температура кипения жидкости повышается с ростом внешнего атмосферного давления и понижается при его уменьшении.

Например:
В автоклавах для стерилизации медицинских инструментов создается повышенное давление,  и кипение воды происходит при температуре значительно выше 100С.
На высокогорье, где атмосферное давление ниже нормального, температура кипения воды меньше, чем 100С.

Для поддержания кипения к жидкости надо подводить теплоту, которая расходуется на парообразование, т.к. внутренняя энергия пара больше внутренней энергии жидкости такой же массы.

В процессе кипения температура жидкости остается постоянной.

Влажность воздуха

Влажность воздуха – это содержание водяного пара в воздухе.

Атмосферный воздух состоит из смеси газов и водяных паров.

Влажность воздуха характеризуется следующими величинами:


1. Абсолютная влажность воздуха – это масса водяных паров, содержащихся  в 1 куб. метре воздуха при данных условиях.

Абсолютная влажность воздуха может оцениваться:

а)  через   плотность  водяного пара в воздухе, тогда единицы измерения  – г/м3.
б) в  метеорологии -  через  парциальное давление водяного пара, тогда единицы измерения - мм рт. ст. или Па.

Парциальное давление водяного пара – это  давление, которое производил бы водяной пар, если бы остальные газы воздуха отсутствовали.


2. Относительная влажность воздуха -  это отношение парциального  давления водяного пара, содержащегося  в  воздухе при данной температуре,  к давлению насыщенного водяного пара при  той же  температуре.
Единицы измерения относительной влажности - %.

Y =P/P0*100%

где
р – парциальное давление водяного пара в воздухе   при температуре t
ро -  давление  насыщенного водяного пара  при той же температуре

В прогнозе погоды   указывается  величина относительной влажности воздуха в процентах!

Относительная влажность воздуха показывает как  близко  содержание водяных паров в воздухе к насыщению.
При относительной влажности 100% - в воздухе насыщенный водяной пар.

Прибор для измерения относительной влажности воздуха называется психрометром.

Сегодня на уроке

 Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.

Идеальный газ

Это несуществующая физическая модель газа, который состоит из большого числа молекул, размеры которых ничтожно малы по сравнению со средними расстояниями между ними. Молекулы такого газа можно считать материальными точками, это означает, что их вращательное и колебательное движения не принимаются во внимание. Движение молекул происходит без столкновений с другими молекулами, подчиняется законам Ньютона. Соударения молекул со стенками сосуда являются абсолютно упругими.

Параметры состояния газа

Давление, температура и объем - параметры состояния газа. Или их называют макропараметрами. Температура - внешняя характеристика скоростей частиц газа. Давление - внешняя характеристика соударений со стенками, например, сосуда. Объем - место, куда заключены частицы газа. Газ занимает весь предоставленный ему объем. Существуют еще внешние параметры, например тела или поля, действующие на газ из вне.

Микропараметры (маленькие, внутренние характеристики) газа - это параметры, которые мы не можем оценить без специальных экспериментов, например, скорость и направление движения каждой молекулы газа.

Состояние термодинамической системы, когда все ее параметры при неизменных внешних условиях не изменяются со временем, называют равновесным.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории

Уравнение связывает микропараметры и макропараметры (давление, объем и температуру) идеального газа.

Рассмотрим идеальный газ, который находится в кубическом сосуде. Каждая молекула упруго сталкивается со стенкой сосуда, при этом изменятся ее импульс. Столкновение всех молекул со стенкой на макроуровне ощущается как давление газа на сосуд. В формулах будут присутствовать средние значения, потому что какая-то молекула движется быстрее, какая-то помедленнее, для того, чтобы оценить примерную скорость, будем брать средние значения.

Основное уравнение мкт имеет вид

Средний квадрат скорости молекул

Средняя квадратичная скорость v_кв молекул это квадратный корень из среднего квадрата скорости

Средняя кинетическая энергия молекул

Можно вывести формулы

Температура

Это макропараметр, который характеризует способность тел к теплопередаче. Если два тела разной температуры контактируют, то произойдет переход энергии или передача теплоты от более горячего к холодному. Установится тепловое равновесие, все части будут одинаковой температуры.

Температура характеризует интенсивность движения частиц, поэтому связана со средней кинетической энергией частиц. Из опыта известно, что средняя кинетическая энергия молекул не зависит от вида газа и определяется температурой.

Связь между температурами по шкале Цельсия и по шкале Кельвина

???Вопросы

1. Какой газ называют идеальным?
2. Формула основного уравнения МКТ?
3. Между какими параметрами устанавливает связь основное уравнение МКТ?
4. Чем создается и от чего зависит давление идеального газа?
5. Запишите основное уравнение МКТ через кинетическую энергию движения молекул?
6. Как зависит давление идеального газа от температуры? Формула?

Упражнение 2