تبلیغات
وبلاگ فرامرز جلوه گر - آموزش کامل فصل سوم فیزیک(به همراه پاسخ به تمامی پاسخ دهید ها و آزمایش ها)***بخش دوم
صفحه اصلی
فید خوان
ارتباط در یاهو مسنجر
فروشگاه سایت
آرشیو مطالب
عضویت در سایت
تماس با ما

وبلاگ فرامرز جلوه گر

منوی اصلی

جستجو

آخرین عناوین

وبلاگ فرامرز جلوه گر

با تشکر از  http://saeedtaji.blogfa.com
برای رفتن به بخش قبل به اینجا کلیک کنید.


1- چرا آزمایش های الكتریسیته ساكن در روزهای سرد و خشك، نتیجه بهتری می دهد؟

2- چرا در بعضی مواد مانند پلاستیك و نایلون بهتر از سایر مواد می توان بار الكتریكی ایجاد كرد؟

جواب 1: آب اندكی خاصیت رسانایی دارد و به این علت هوای مرطوب نیز كمی خاصیت رسانایی پیدا می كند. در هوای گرم، رطوبت هوا زیاد می شود. در این حالت الكتریسیته ای كه در اثر مالش در یك جسم ایجاد شده است، از طریق هوای مرطوب به اجسام دیگر منتقل می شود و مانع از انجام مطلوب آزمایش ها می گردد. در هوای سرد از رطوبت هوا كاسته می شود و رسانایی هوا ناچیز می گردد. در این حال آزمایش های مربوط به الكتریسیته ساكم را بهتر می توان انجام داد.

جواب 2: موادی مثل پلاستیك و نایلون نارسانای الكتریكی هستند. بنابراین هنگامی كه در اثر مالش در آنها بار الكتریكی ایجاد می شود، این بار را در خود نگه داشته و به اجسام دیگر منتقل نمیكنند.

 

 

 

 

جمله های زیر را كامل كنید:

1- وقتی دو جسم به یكدیگر ............ داده می شود. بین آنها الكترون مبادله می شود.

2- با جا به جا شدن الكترونهای آزاد، بار الكتریكی درون ............... شارش می كند.

3- در یك جسم.............بار الكتریكی در محل ایجاد شده باقی می ماند.

4- نیرویی كه بارهای الكتریكی همنوع بر یكدیگر وارد می كنند .............. و نیرویی كه بارهای الكتریكی غیر همنوع بر یكدیگر وارد می كنند..............است.

پاسخ 1: وقتی دو جسم به یكدیگر مالش داده می شود. بین آنها الكترون مبادله می شود.

پاسخ 2:  با جا به جا شدن الكترونهای آزاد، بار الكتریكی درون جسم از یك نقطه به نقطه دیگر آن شارش می كند.

پاسخ 3:  در یك جسم نارسانا بار الكتریكی در محل ایجاد شده باقی می ماند.

پاسخ 4: نیرویی كه بارهای الكتریكی همنوع بر یكدیگر وارد می كنند رانشی و بارهای الكتریكی غیر همنوع  یكدیگر را می ربایند

١- می دانیم که تعداد الکترون های آزاد موجود در رسانا ها بسیار زیاد است .
به عنوان مثال در یک سانتیمتر مکعب مس درحدود ٢٢ ١٠ الکترون آزاد وجود دارد . 
آیا بزرگی این عدد را می توانید تصور کنید ؟ برای آنکه به بزرگی این عدد پی ببرید ، فرض کنید بخواهید این تعداد الکترون را بشمارید . شما در هر ثانیه قادر به شمارش چه تعداد الکترون هستید ؟ ٢، ١٠، ١٠٠، ١٠٠٠٠،… فرض کنید که در هر ثانیه بتوانید یک تریلیون یعنی١٢ ١٠ الکترون را بشمارید . چه مدت طول می کشد تا تمام الکترون های آزاد موجود در یک سانتیمتر مکعب مس را بشمارید ؟ برای محاسبه یک سال را تقریبا" برابر ٧ ١٠ *  ٣ ثانیه در نظر بگیرید .
٢- برای آنکه در جسم بدون باری ، بار الکتریکی  ( C ٦- ١٠ * ٤/٦ + ) ایجاد شود ، چه تعداد الکترون باید از آن گرفته شود ؟ 
٣- به تعداد پروتون های موجود در هسته ی اتم ، عدد اتمی گفته می شود و آن را با z نشان می دهند . عدد اتمی مس برابر ٢٩ است . بار الکتریکی هسته اتم مس چه اندازه است ؟  اتم مس چه اندازه بار الکتریکی منفی دارد ؟ بار الکتریکی اتم مس چه اندازه است ؟

جواب الف:                                                                 

 

سال

ب: بار یك الكترون  است. نتیجه می شود:

الكترون 

پ: بار یك پروتون برابر است با:   .نتیجه می شود:

بار هسته   

در اتم مس تعداد الكترونها با تعداد پروتونها برابر است. الكترونها نیز به همان اندازه پروتونها بار الكتریكی دارند اما با علامتمنفی. بنابراین بار الكتریكی منفی اتم مس برابر   است. از طرفی چون در اتم مس مقدار بار الكتریكی مثبت پروتونها با مقدار بار الكتریكی منفی الكترونها برابر است، پس اتم مس از نظر بار الكتریكی خنثی خواهد بود.

 

س: القاء بار الكتریكی چگونه است؟

ج: تعریف: ایجاد بار در رساناها بدون تماس به یكدیگر، القاء بار نامیده می شود.

 

 وسیله های آزمایش : دو کره ی فلزی - پایه های عایق - تیغه ی پلاستیکی - تیغه ی شیشه ای .
    ١- دو کره ی فلزی را که روی پایه های نارسانا ( چوبی ) قرار دارند مطابق شکل ( ٣-٢ الف ) در تماس با یک دیگر قرار دهید . اگر این وسیله ها را در اختیار ندارید می توانید دو تیغه ی فلزی کوچک را انتخاب و آن ها را توسط دو نخ خشک آویزان کنید و یا دو کاسه زنگ دوچرخه را روی پایه های نارسانا (مثلا" چوبی) نصب کنید . با تماس دست به آن ها مطمئن شوید که بدون بار الکتریکی اند .
    ٢- یک تیغه ی پلاستیکی را با پارچه ی پشمی مالش دهید . چه نوع بار الکتریکی پیدا می کند ، منفی یا مثبت ؟ 
    ٣- مطابق شکل ( ٣-٢ ب ) تیغه ی پلاستیکی را به کره ی A نزدیک کنید . 

 

شکل ٣-٢- بار دار کردن به روش القا

 ٤- بدون آنکه مکان تیغه ی پلاستیکی را تغییر دهید ، پایه ی چوبی کره ها را گرفته و دو را از هم جدا کنید . 
    ٥- تیغه ی شیشه ای را با پارچه مالش دهید و از گرانیگاه به وسیله ی نخ خشکی آویزان کنید . تیغه ی شیشه ای دارای چه نوع بار الکتریکی است ؟ 
    ٦- هر یک از دو کره ی A و B را به طور جداگانه به تیغه ی شیشه ای نزدیک کنید .آنچه را که مشاهده می کنید یاد داشت کنید . 

جواب 1و2و3و4: در اثر مالش تیغه پلاستیكی با پارچه پشمی در آن بار منفی ایجاد می شود. وقتی این تیغه را كنار كره های فلزی بهم چسبیده قرار دهیم،در اثر القای الكتریكی، بارهای منفی كره رانده شده و به سطح دورتر كره می روند و در عوض بارهای مثبت در كره و در سطح مقابل تیغه جمع می شوند. اگر در این حالت كره ها را از هم جدا كنیم، در كرهبار خالص مثبت و در كره Bبار خالص منفی ایجاد می شوند.

5و6: در اثر مالش تیغه شیشه ای با پارچه پشمی در آن بار مثبت ایجاد می شود. اگر آنرا آویزان كنیم و كره ها را به ترتیب به تیغه نزدیك نماییم مشاهده می كنیم كره تیغه را می راند و كره تیغه را می رباید. این امر تأیید می كند كه كره بار مثبت و كره بار منفی دارد.

س: تولید الكتریسیته ساكن به طریقه القاء چگونه است؟

ج: مطابق شكل روبرو، میله باردار( ) را به كره فلزی با پایه عایق نزدیك می كنیم. دراثر نیروی الكتریكی بارهای مثبت و منفی آن از هم جدا می شوند.سپس با تماس كره به زمین توسط انگشت، بارهای منفی آن را تخلیه می كنیم. بعد تماس كره با زمین را قطع كرده و میله ( )  را از آن دور می نماییم. در كره بار خالص مثبت باقی می ماند. (در صورتی كهبار میله مثبت باشد، بار ایجاد شده در كره منفی خواهد بود).

 

 

 

روش قبل را با دو كره فلزی نیز می توان انجام داد. در اشكال زیر مراحل انجام این عمل نشان داده شده است:

با نزدیك شدن میله باردار( با بار منفی) به كره ها، به علت نیروی الكتریكی، بارهای مثبت و منفی كره ها  از هم دور می شوند. سپس كره ها را از هم جدا می كنیم و بعد میله را نیز دور می كنیم. ملاحظه می شود در كره بار خالص منفی و در كره بار خالص مثبت ایجاد می شود.

س: الكتروسكوپ یا برق نما چیست؟

ج: وسیله ای است كه بر اساس القاء الكتریكی عمل می كند و موارد استفاده آن عبارتند از:

1- پی بردن به وجود بارهای الكتریكی كم و ضعیف در یك جسم.

2- تعیین نوع بار الكتریكی در یم جسم.

3- تعیین رسانایی یا نارسانایی یك جسم.

الكتروسكوپ تشكیل شده است از یك میله فلزی كه در یك طرف آن كلاهكی فلزی و در طرف دیگر ورق نازك طلا( یا یك فلز دیگر) نصب شده و مجموعه در داخل یك جعبه شیشه ای قرار دارد.

فعالیت 2: الف-  هرگاه جسمی را كه دارای بارالكتریكی است به كلاهك یك الكتروسكوپ بدون بار تماس دهید، چه اتفاقی می افتد؟ آیا ورقه طلا از تیغه فلزی دور می شود؟ چرا؟ علت را توضیح دهید.

ب- می خواهیم در یك جسم رسانای بدون بار الكتریكی ( یك الكتروسكوپ یا یك كره رسانا) بار الكتریكی القا كنیم. برای انجام این كار یك تیغه پلاستیكی كه دارای بار الكتریكی منفی است در اختیار شما است. مراحل مختلف كار را شرح دهید. اگر به جای تیغه پلاستیكی، تیغه شیشه ای را كه دارای بار مثبت است بكار برید، نوع بار الكتریكی القا شده چه تغییری می كند؟

جواب الف:  هر گاه جسمی مثل یك میله ابونیتی با بار منفی را به كلاهك الكتروسكوپ تماس دهیم، در اثر القاء الكتریكی، بارهای مثبت جذب میله شده و در روی كلاهك جمع می شوند و نیز بارهای منفی از میله رانده شده و به روی ورقه طلا و تیغه فلزی می روند. در این حالت تیغه فلزی ورقه طلا را به علت داشتن بارهای همنوع رانده و از خود دور می كند.

neg Conduction animation (6k)

pos conduction electroscope(6k)

جواب ب: ابتدا تیغه پلاستیكی را كه بار منفی دارد به كلاهك الكتروسكوپ نزدیك می كنیم تا ورقه طلا به اندازه دلخواه از تیغه فلزی دور شود. در همین حال الكتروسكوپ را به وسیله تماس با انگشت در مدت كوتاهی به زمین وصل می كنیم. سپس انگشت را برداشته و تیغ پلاستیكی را از الكتروسكوپ دور می كنیم. ملاحظه می شود ورقه طلا همچنان در حال انحراف باقی می ماند زیرا در الكتروسكوپ بار خالص مثبت ایجاد شدهاست.

اگر همین آزمایش را با تیغه شیشه ای كه بار مثبت دارد انجام دهیم، بار ایجاد شده در الكتروسكوپ منفی خواهد بود.

 

 

 

 چگونه با یك الكتروسكوپ كه از قبل بارالكتریكی دارد می توانید پی ببرید جسمی كه در اختیار شماست:

الف- بار الكتریكی دارد یا خیر؟

ب- رساناست یا نارسانا.

جواب الف- جسم را به كلاهك الكتروسكوپ نزدیك می كنیم( یا به آن تماس می دهیم) . اگر ورقه طلا انحراف پیدا كند، جسم بار الكتریكی دارد. در این حالت میزان انحراف ورقه طلا متناسب با بارالكتریكی جسم است.

جواب ب-  ابتدا جسم را به پارچه پشمی می مالیم. سپس آن را با دست گرفته و به كلاهك نزدیك می كنیم. اگر ورقه طلا دور شود، جسم نا رسانا است. زیرا بار الكتریكی ایجاد شده در خود را حفظ كرده است. اما اگر انحرافی در ورقه طلا مشاهده نشد، جسم رسانا است، زیرا بارالكتریكی خود را از طریق دست به زمین منتقل كرده است و دیگر باری ندارد تا در الكتروسكوپ القا بار كند.

 

 

1- با دم پایی پلاستیكی تمیز روی فرش راه بروید و سعی كنید دم پایی روی فرش مالش داده شود. سپس با نوك انگشت خود، گوش و یا نوك بینی یك نفر را كه در اتاق است، لمس كنید، چه اتفاقی می افتد؟علت را توضیح دهید.

2- با چه پدیده های مشابه دیگری آشنا هستید؟ آیا ممكن است این پدیده ها خطرناك باشند؟

3- چرا زیر تانكرهای مخصوص حمل سوخت، زنجیر آویزان می كنند؟

4- آیا این پدیده در مورد هواپیما در هنگام پرواز ایجاد می شود؟ در مورد هواپیما چه تدبیری به كار برده می شود؟

جواب1: در اثر راه رفتن و مالش دم پایی پلاستیكی با فرش، بار الكتریكی منفی در كفش و بدن ایجاد می شود. هنگام تماس نوك انگشت با گوش یك نفر، با زدن یك جرقه كوچك، این بار الكتریكی به بدن او منتقل می شود.

جواب 2: اگر با لباس پشمی در داخل اتومبیل بنشینید و مدتی حركت كنید، هنگام پایین آمدن و گرفتن دستگیره برای بستن اتومبیل، بین دست شما و دستگیره جرقه زده می شود. در محل های مسدودی مثل اتاق عمل بیمارستان و یا تعمیرگاه های اتومبیل كه گازهای اشتعال زا مثل اتر جمع می شود، وقوع یك جرقه كوچك می تواند به آتش سوزی و سانحه منجر شود.

جواب 3: هنگام حركت تانكر، در اثر مالش بدنه آن با هوا مقدار زیادی بار الكتریكی در آن جمع می شود. تجمع این بار و انتقال آن به زمین یا اجسام مجاور دیگر می تواند همراه با جرقه باشد و سوخت تانكر را منفجر كند. وجود زنجیر باعث می شود تا بارهای الكتریكی ایجاد شده به طور مداوم به زمین منتقل شوند و در بدنه تانكر جمع نگردند به این ترتیب از ایجاد جرقه جلوگیری می شود.

جواب 4: هنگام پرواز هواپیما نیز در اثر مالش بدنه آن با هوا مقدار زیادی بار الكتریكی در آن ایجاد می شود. این بار می تواند برای سوخت هواپیما بسیار خطرناك باشد. برای رفع این مشكل باتری های مخصوصی در هواپیما قرار می دهند تا بارهای ایجاد شده در اثر مالش را جمع و در خود ذخیره نماید. ضمناً مقداری از این بار نیز خودبخود از محل نوك تیز هواپیما دوباره به هوا منتقل می شود.

اختلاف پتانسیل الكتریكی

تعریف: عاملی را كه موجب جریان یا شارش بارهای الكتریكی از یك نقطه به نقطه دیگر می شود،اختلاف پتانسیل الكتریكی می نامند.

بنابراین بار الكتریكی می تواند خودبخود از نقطه ای با پتانسیل الكتریكی بیشتر به نقطه ای با پتانسیل الكتریكی كمتر شارش نماید. اما برای شارش بار الكتریكی از پتانسیل كمتر به پتانسیل بیشتر باید كار انجام داد( مثل شارش آب بین دو نقطه كه با هم اختلاف ارتفاع دارند). اختلاف پتانسیل الكتریكی را با نمادنشان می دهند. و یكای آن ولت است.

تذكر: انرژی پتانسیل واحد جرم را پتانسیل گرانشی می نامند و مقدار آن برابر است با:

 تعریف پتانسیل الكتریكی

 انرژی پتانسیل واحد بار را پتانسیل الكتریكی می نامند.

س: وسیله اندازه گیری اختلاف پتانسیل چیست و چگونه در مدار قرار می گیرد؟

ج: ولت سنج است. این وسیله با قسمتی از مدار كه می خواهیم اختلاف پتانسیل دو سر آن را اندازه بگیریم، به صورت موازی قرار داده می شود. برای اندازه گیری دقیق، مقاومت داخلی ولت سنج باید خیلی زیاد باشد تا از آن جریانی عبور نكند.

 

 

 

 

س: مولد یا باتری چیست؟

ج: وسیله ای است كه با تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الكتریكی، بین دو نقطه اختلاف پتانسیل الكتریكی به وجود آورده و سبب شارش بارهای الكتریكی می شود. در واقع مولد به بارهای الكتریكی انرژی می دهد تا شارش نمایند. پیل یا مولد را با علامت  نشان  می دهند.(|+ نمایانگر پایانه مثبت و -| نمایانگر پایانه منفی مولد است.)

 

س: تعریف نیروی محركه مولد؟

ج: بیشترین اختلاف پتانسیلی كه مولد می تواند به وجود آورد نیروی محركه آن نامیده می شود.

مولد الكتریكی بسازید.

جواب: اگر مطابق دستور عمل كنیم مولدی حاصل می شود كه نیروی محركه آن حداكثر یك ولت است.

 

توان الكتریكی

 انرژی الكتریكی را كه توسط یك دستگاه در یك ثانیه به مصرف می رسد، توان الكتریكی آن دستگاه می نامند و با نماد نشان می دهند.

س: توان مصرفی از چه رابطه ای محاسبه می شود؟

 

نكته : اگر دو لامپ 60 واتی و 100 واتی را یك بار بطور متوالی و یك با بطور موازی به ولتاژ یكسان وصل نماییم ، در حالت موازی نور لامپ 100 واتی بیشتر می باشد . ولی در حالت متوالی نور لامپ 60 واتی. زیرا در حالت متوالی چون جریانها یكسان است ، لامپ 60 واتی ، ولتاژ بیشتری را از مولد دریافت می دارد . بنابراین نورش بیشتر است .

P=VI

 

 مقاومت الكتریكی یك رسانا   است. اگر شدت جریان 0.5A   از آن عبور كند، توان مصرفی رسانا چقدر خواهد بود؟

 

 

اختلاف پتانسیل 220 ولت در دو سر یك لامپ برقرار است و شدت جریان 0.25A از آن می گذرد. توان لامپ را تعیین كنید.

 

 

در دو سر یك رسانا با مقاومت الكتریكی  اختلاف پتانسیل 100V برقرار است، توان مصرفی رسانا را حساب كنید.

        P=V2/R=1002/20=500 W           

 

 

 

الف- با كار كردن مداوم یك باتری، از انرژی آن كاسته می شود یا خیر؟ آیا می توان به طریقی انرژی از دست رفته را تأمین كرد؟

ب- در چه نوع باتری هایی( مولدها) این عمل امكان پذیر است؟

ج- درون باتری( مولد) چه اتفاقی رخ می دهد كه بار الكتریكی ظاهر می شود؟

جواب الف-با كار كردن مداوم یك باتری از انرژی آن كاسته می شود. در برخی از باتری ها توسط شارژ كننده می توان انرژی كاسته شده را دوباره به باتری برگرداند.

جواب ب- در باتری های سربی خودروها و نیز باتری های خشك از نوع (نیكل- كادمیم) امكان شارژ مجدد وجود دارد.

جواب ج- هر باتری دارای دو قطب مثبت و منفی است. در اثر تغییرات شیمیایی مواد داخل باتری، مقداری الكترون در قطب منفی و به همان اندازه یون مثبت در قطب مثبت باتری جمع می شوند. هنگامی كه باتری در مدار قرار می گیرد، اكترون های قطب منفی از طریق مدار به طرف یونهای مثبت قطب مثبت به حركت در می آیند.

 

 

برای محاسبه توان، كدام یك از رابطه های P=RI یا P=VI را بكار می بریم؟

آیا می توانید رابطه دیگری برای توان الكتریكی بنویسید؟

جواب: با توجه به داده های مسئله می توان هر دو رابطه را بكار برد. اگر طرف دوم رابطه P=RI را در كسر  ضرب كنیم خواهیم داشت:

از برابری R2I2=V2 نتیجه می شود:

برای رفتن به بخش بعد اینجا کلیک کنید
اشتراک گذاری در فیسبوک اشتراک گذاری در گوگل پلاس اشتراک گذاری در توییتر اشتراک گذاری در یاهو اشتراک گذاری در دیگ اشتراک گذاری در دلی سوز اشتراک گذاری در فرند فید

  • image
  • image
  • image
  • image
  • image

درباره سایت

به این وبلاگ خوش آمدید!
این وبلاگ برای آموزش درس های اول دبیرستان ساخته شده است.
در این سایت همه مطالب کتاب ها قرار دارد و شما میتونانید با نوشتن نام درس مورد نظر خود در جستجوی وبلاگ مطالب را دریافت کنید.
من فرامرز جلوه گر دانش آموز اول دبیرستان مدرسه نواب صفوی شهرستان سربیشه هستم و از تمامی دست اندر کاران و معلمان عزیز و سخت کوش این مدرسه نهایت سپاس رو دارم

پشتیبانی آنلاین

آمار سایت

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

نظرسنجی

    به نظر شما مطالب این وبلاگ چگونه است؟



امکانات سایت

آموزش کلیه دروس اول دبیرستان

تغییر تم


انتخاب رنگ تم

سبک کانتینر

انتخاب الگوی پس زمینه

  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image
  • image