Учебно-методический комплекс учебной дисциплины ОДП. 03 Физика (стр. 13 )

9.  Цепь состоит из трёх последовательно соединённых проводников, подключенных к источнику с напряжением 24 в. Сопротивление первого проводника 4 Ом, второго 6 Ом и напряжение на концах третьего проводника 4В. Найдите силу тока в цепи, сопротивление третьего проводника и напряжения на концах первого и второго проводников.

10.  При ремонте электрической плитки спираль была укорочена на 0,1 первоначальной длины. Определите во сколько раз изменилась мощность плитки.

11.  Сила тяги электровоза при скорости 13 м/с равна 380кН. Найдите КПД электровоза, если напряжение контактной сети 3кВ и сила тока в обмотке каждого из восьми двигателей равна 230А.

12.  Электродвигатель подъёмного крана работает под напряжением 380В, при этом сила тока в его обмотке равна 20А. Найдите КПД установки, если груз массой 1 т кран поднимает на высоту 19 м за 50 с.

Литература.

1. Фирсов для профессий м специальностей технического и естественно - научного профилей: учебник: Рекомендовано ФГУ «ФИРО»/ Под редакцией – М.: «Академия», 2011 – 432с.

2. Трофимова для профессий и специальностей технического и естественно – научного профилей: Сборник задач: учеб. пособие/ , - М.: «Академия», 2011. – 304 с.

Практическое занятие №16

Тема: «Решение задач на закон ома для полной цепи»

Цель: закрепление знаний формул и теории по теме «Закон Ома для полной цепи», развитие умений применять знания в новой ситуации.

Теоретическая часть

ε - ЭДС, электродвижущая сила источника тока	В
I - общая сила тока во всей цепи	А
R - общее сопротивление всей цепи	Ом
r - внутреннее сопротивление источника тока Р – мощность Q – количество теплоты	Ом Вт Дж

 Вопросы для повторения.

1.  Определите, что изменилось на участке цепи, если включённый последовательно с реостатом амперметр показывает увеличение силы тока.

2.  Определите, что изменилось на участке цепи, если включённый параллельно ему вольтметр показывает уменьшение напряжения.

3.  Объясните, почему при возникновении пожара в электроустановках нужно немедленно отключить рубильник.

4.  Объясните, почему птицы могут безопасно сидеть на проводах высоковольтных линий электропередачи

Ход работы

ВАРИАНТ 1.

Заполните логические цепочки.

Решите задачи.

ЧАСТЬ А.

1.  При питании лампочки от элемента с ЭДС 1,5 В сила тока в цепи равна 0,2А. найдите работу сторонних сил в элементе за 1 мин.

2.  К источнику с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 1 Ом подключен реостат сопротивлением 5 Ом. Найдите силу тока в цепи и напряжение на зажимах источника.

ЧАСТЬ В.

3.  При подключении лампочки к батарее элементов с ЭДС 4,5В вольтметр показал напряжение на лампе 4В, а амперметр – силу тока 0,25А. Определите внутреннее сопротивление батареи.

4.  При подключении электромагнита к источнику с ЭДС 30В и внутренним сопротивлением 2 Ом напряжение на зажимах источника стало 28 В. Найдите силу тока в цепи.

5.  При подключении к батарее гальванических элементов резистора сопротивлением 16Ом сила тока в цепи была 1А, а при подключении резистора сопротивлением 8 Ом сила тока стала 1,8 А. Найдите ЭДС и внутреннее сопротивление батареи.

ЧАСТЬ С.

6.  В проводнике сопротивлением 2 Ом, подключенном к элементу с ЭДС 1,1В, сила тока равна 0,5 А. Определите силу тока при коротком замыкании элемента.

7.  Источник тока с внутренним сопротивлением r и ЭДС ε замкнут на три резистора с сопротивлением 3r каждый, соединённые последовательно. Определите, во сколько раз изменится сила тока в цепи, напряжение на зажимах источника и полезная мощность, если резисторы соединить параллельно.

Литература.

1. Фирсов для профессий м специальностей технического и естественно - научного профилей: учебник: Рекомендовано ФГУ «ФИРО»/ Под редакцией – М.: «Академия», 2011 – 432с.

2. Трофимова для профессий и специальностей технического и естественно – научного профилей: Сборник задач: учеб. пособие/ , - М.: «Академия», 2011. – 304 с.

Практическое занятие №17

Тема: «Решение задач на расчёт сил Ампера и Лоренца»

Цель: закрепление знаний формул и теории по теме «Магнитное поле. Сила Ампера. Сила Лоренца», развитие умений применять знания в новой ситуации.

Теоретическая часть

Сила Ампера.
Действие магнитного поля на проводник с током Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, называется силой Ампера.
Сила действия однородного маг­нитного поля на проводник с током прямо пропорциональна силе тока, длине проводника, модулю вектора индукции магнитного поля, синусу угла между вектором индукции магнитного поля и проводником: F=B. I.ℓ. sin α — закон Ампера.
Направление силы Ампера (правило левой руки) Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая вектора В входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на проводник с током.
Действие магнитного поля на движущийся заряд.
Сила, действующая на заряженную движущуюся частицу в магнитном поле, называется силой Лоренца:
Направление силы Лоренца (правило левой руки) Направление F определяется по правилу левой руки: вектор F перпендикулярен векторам В и v..
Правило левой руки сформулировано для положительной частицы. Сила, действующая на отрицательный заряд будет направлена в противоположную сторону по сравнению с положительным.
Если вектор v частицы перпендикулярен вектору В, то частица описывает траекторию в виде окружности:  Роль центростремительной силы играет сила Лоренца:
При этом радиус окружности: , а период обращения  не зависит от радиуса окружности!
Если вектор скорости и частицы не перпендикулярен В, то частица описывает траекторию в виде винтовой линии (спирали).
Действие магнитного поля на рамку с током
На рамку действует пара сил, в результате чего она поворачивается. Направление вектора силы – правилу левой руки. F=BIlsinα=ma M=Fd=BIS sinα - вращающий момент
Устройство электроизмерительных приборов
1.Магнитоэлектрическая система: 1 - рамка с током; 2 - постоянный магнит; 3 — спиральные пружины; 4 — клеммы; 5 — подшипники и ось; 6 — стрелка; 7 — шкала (равномерная) Принцип действия: взаимодействие рамки с током и поля магнита. Угол поворота рамки и стрелки ~ I..
2. Электромагнитная система: 1 - не­подвижная катушка; 2 - щель (магнит­ное поле); 3 - ось с подшипниками; 4 - сердечник; 5 - стрелка; 6 - шкала; 7 — спиральная пружина Принцип действия: взаимодействие магнитного поля катушки со стальным сердечником, где Fмаг ~ I.
Использование силы Лоренца
В циклических ускорителях: 1 - вакуум­ная камера; 2 и 3 – дуанты; 4 - источник заряженных частиц; 5 - мишень. В циклотроне магнитное поле управляет движением заряженной частицы. Период обращения частицы в цикло­троне: . Т не зависит от R и υ! Электрическое поле между дуантами разгоняет частицы, а магнитное поворачивает поток частиц. В момент попадания частиц в ускоряющий промежуток направление электрического поля меняется так, чтобы оно всегда увеличивало скорость частиц.
Схема действия масс-спектрографа Для выделения частиц с одинаковой скоростью используют взаимно перпендикулярные магнитные (B1) и электрические (E) поля. Тогда . Т. к. , то удельный заряд , следовательно   можно определить удельный заряд частицы, заряд. массу.
Движение заряженных частиц в магнитном поле Земли. Вблизи магнитных полюсов Земли космические заряженные частицы движутся по спирали (с ускорением) Одно из основных положений теории Максвелла говорит о том, что заряженная частица, движущаяся с ускорением, является источником электромагнитных волн - возникает т. н. синхротронное излучение. Столкновение заряженных частиц с атомами и молекулами из верхних слоев атмосферы приводит к возникновению полярных сияний.

Вопросы для повторения.