Вариант 4
1. Бумажные цилиндрики наэлектризованы так, как показано на рисунке. В какой паре они притянутся друг к другу?
1) № 1
2) № 2
3) № 3
2. Какой из правых шаров заряжен отрицательно, если левые шары наэлектризованы и взаимодействуют с правыми так, как изображено на рисунке?
1) № 1
2) № 2
3) № 3
3. Что произойдет, когда положительно заряженного электроскопа коснутся палочкой с отрицательным зарядом?
1) электроны с палочки будут переходить на шар электроскопа и нейтрализовать его положительный заряд — угол между его листочками уменьшится
2) положительный заряд электроскопа будет нейтрализован, и его листочки опадут
3) отрицательный заряд палочки уменьшится, а листочки электроскопа разойдутся на больший угол
4. Электроскопы были не заряжены, а когда их коснулись наэлектризованными палочками, листочки разошлись (см. рис.). Какого знака заряд оказался на электроскопе № 1? На электроскопе № 2?
1) на электроскопе № 1 — отрицательный; на электроскопе № 2 — положительный
2) на электроскопе № 1 — положительный
3) оба ответа неверны
5. Какой из этих электроскопов имел отрицательный заряд, когда их шаров коснулись наэлектризованными, как показано на рисунке, стержнями? Начальное положение листочков электроскопов обозначено пунктиром.
1) № 1
2) № 2
3) № 3
6. Выберите из указанных здесь веществ то, которое является проводником электричества.
1) капрон
2) ртуть
3) машинное масло
7. В какой из этих фраз допущена физическая ошибка?
1) электризуя стержень, получили на нем заряд 5000 электронов
2) прикоснувшись к заряженному телу, с него сняли 500 электронов
3) при эксперименте в лаборатории капельке масла был передан заряд 5,5 электрона
8. Какая частица из входящих в состав атома имеет наименьшую массу?
1) нейтрон
2) электрон
3) протон
9. Сколько в атоме всего частиц, если известно, что в его ядре 15 протонов и 16 нейтронов?
1) 31
2) 46
3) 47
10. Какую частицу должен присоединить или потерять положительный ион, чтобы превратиться в нейтральный атом?
1) электрон; присоединить
2) нейтрон; присоединить
3) протон; потерять
4) электрон;потерять
11. С одинаково заряженных электроскопов снимается заряд шариками разных размеров (см. рис.). У какого из этих приборов угол расхождения листочков станет самым малым?
1) № 1
2) № 2
3) № 3
12. За счет какой энергии в источнике тока может производиться разделение положительных и отрицательных зарядов?
1) механической
2) внутренней
3) разных видов
13. Как составить батарею из гальванических элементов?
1) соединить положительный полюс одного элемента с отрицательным полюсом другого, а его положительный полюс с отрицательным полюсом третьего элемента и т.д.
2) соединить между собой все положительные полюсы элементов и так же отрицательные полюсы
3) соединить элементы попарно, как в пункте 2, а затем эти пары соединить, как в пункте 1
14. Как осуществляется включение электроцепи? Какими устройствами?
1) ее замыканием; рубильниками, кнопками и т.п.
2) ликвидацией разъема цепи; специальным инструментом
3) соединением ее в нужный момент с источником тока проводниками
15. Какое условное обозначение из приведенных здесь соответствует электрозвонку?
1) № 1
2) № 2
3) № 3
16. Электрическую цепь предполагают собрать из батареи гальванических элементов, ключа и нагревательного элемента. Какая из представленных на рисунке схем соответствует такой цепи?
1) № 1
2) № 2
3) № 3
17. В каких движениях участвуют электроны проводников при наличии в них электрического тока?
1) в упорядоченном движении под воздействием электрического поля
2) в постоянном хаотическом движении внутри кристаллической решетки металла
3) одновременно в том и другом движении
18. На какой из этих схем направление тока в цепи указано неверно?
1) № 1
2) № 2
3) № 3
19. Какое действие электрического тока обнаруживается во всех проводниках?
1) тепловое
2) магнитное
3) химическое
20. Благодаря какому действию электрического тока получают некоторые чистые металлы?
1) тепловому
2) магнитному
3) химическому
Ответы на тест по теме Электрические заряды и электрический ток 8 классВариант 1
1-3
2-1
3-1
4-2
5-3
6-2
7-3
8-1
9-2
10-1
11-3
12-3
13-1
14-3
15-2
16-2
17-1
18-1
19-3
20-3Вариант 2
1-3
2-1
3-1
4-2
5-3
6-2
7-3
8-2
9-1
10-1
11-2
12-1
13-3
14-2
15-2
16-3
17-1
18-1
19-2
20-3Вариант 3
1-2
2-1
3-2
4-2
5-3
6-1
7-3
8-1
9-2
10-3
11-3
12-1
13-3
14-2
15-2
16-1
17-2
18-3
19-3
20-1Вариант 4
1-3
2-2
3-1
4-1
5-1
6-2
7-3
8-2
9-2
10-1
11-2
12-3
13-1
14-1
15-2
16-1
17-3
18-3
19-2
20-3
Магнитное поле и его графическое изображение
Камни, способные притягивать предметы из железа, назвали в честь острова, на котором они были найдены – магнитами. А их свойство располагаться в пространстве определенным образом легло в основу создания магнитного компаса. Понимание того, как работает данное устройство необходимо для дальнейшего изучения материала.
Итак, схема простейшего магнитного компаса приведена на рисунке. Он состоит из тонкой иглы, на которой располагается маленький магнит в форме ромба. Этот магнит может свободно вращаться на игле.
Как уже было сказано ранее, при отсутствии внешнего воздействия магниты ориентируются в пространстве всегда определенным образом: одним концом по направлению к Северному полюсу Земли (по аналогии этот конец камня называют северным полюсом и обозначают синим цветом); а другим концом по направлению к Южному (южный полюс магнита обозначают красным).
Рисунок 1(а) – Магнитная стрелка (вид сверху)
Рисунок 1(б) – Схема простейшего компаса
В 1820 году Ганс Христиан Эрстед проводил лекцию, на которой демонстрировал выделение тепла на проводнике с током: пропускал через длинный проводник ток, в следствие чего проводник нагревался. В перерыве между занятиями любопытные студенты начали включать и выключать установку и случайно заметили, что при прохождении тока по проводнику магнитная стрелка, находившаяся неподалеку, приходит в движение. Студенты поделились наблюдением с Эрстедом, которого очень заинтересовало данное явление, и он начал его исследовать. Опыты, которые он проводил, позднее назвали опытами Эрстеда. Они стали первым доказательством связи электрического тока с магнитными свойствами.
Рассмотрим опыт, проведенный Эрстедом. Под длинным проводником, включенным в цепь, ставили магнитную стрелку (см. рисунок 2).
Рисунок 2 – Схема опыта Г.Х. Эрстеда
Когда в проводнике начинает течь ток, магнит поворачивается до положения перпендикулярно проводнику. Направление его зависело от того, куда направлен ток. На рисунке 3 приведен проводник с током, направление которого указано белой стрелкой. В таком случае магнитная стрелка ориентировалась синим концом влево.
Рисунок 3 – Магнитная стрелка ориентировалась относительно проводника
Если в установке на рисунке 3 поменять местами полюса источника (ток будет течь в противоположную сторону), стрелка повернется красным концом влево.
То есть ток воздействует на стрелку из магнита. Непосредственного контакта между стрелкой и проводником нет (они не касаются друг друга), значит воздействие осуществляется с помощью поля*, которое впоследствии назвали магнитным.
Важно отметить, что магнитное поле:
- воздействует на движущиеся заряженные частицы и вещества, обладающие свойствами магнитов;
- порождается движущимися заряженными частицами или веществами-магнитами.
*Напоминание: поле – это такая материя, которую нельзя увидеть или почувствовать органами чувств, однако можно обнаружить его действие на какие-либо объекты.
Поскольку поле нельзя увидеть или почувствовать, но описывать и представлять нужно, было решено изображать магнитное поле схематично — в виде линий.
Линии магнитного поля (они же магнитные линии) – это мысленно проведенные линии по касательной, к которым ориентировались бы магнитные стрелки (эти линии являются воображаемыми, в действительности их, конечно, не существует). Они являются графическим изображением магнитного поля и имеют направление туда же, куда и северный полюс магнитной стрелки.
На рисунке 4 можно увидеть линии поля прямоугольного магнита. Такой тип магнитов часто называют полосовыми (от слова «полоса»).
Рисунок 4 – Магнитные линии поля прямоугольного магнита
Свойства магнитных линий:
- выходят из северного полюса магнита (т.е. начинаются на нем);
- входят в южный (заканчиваются на нем);
- являются или замкнутыми, или уходящими в бесконечность (начинающимися в бесконечности).
Вариант 2
1. Трем парам одинаковых бумажных цилиндриков сообщены заряды. В какой паре цилиндрики оттолкнутся друг от друга?
1) № 1
2) № 2
3) № 3
2. Слева висящие шарики наэлектризованы и взаимодействуют с правыми заряженными шариками так, как показано на рисунке. Какой из правых шаров заряжен положительно?
1) № 1
2) № 2
3) № 3
3. Какое явление положено в основу действия электрометра? Что показывает этот физический прибор?
1) взаимодействие электрических зарядов; есть ли на теле, которым касаются его стержня, заряд и какова его относительная величина
2) на отталкивании друг от друга отрицательных зарядов; какого знака заряд находится на наэлектризованном теле
3) на отталкивании друг от друга положительных зарядов; относительную величину зарядов на телах
4. Незаряженных электроскопов касаются наэлектризованными так, как показано на рисунке, палочками. Как оказался заряженным электроскоп № 1? электроскоп № 2?
1) № 1 — отрицательно; № 2 — положительно
2) № 1 — положительно; № 2 — отрицательно
3) № 1 и № 2 — отрицательно
4) № 1 и № 2 — положительно
5. Заряженных электроскопов (положение их листочков обозначено на рисунке пунктиром) касаются наэлектризованными палочками, в результате чего их листочки расположились иначе. Какой электроскоп был заряжен положительно?
1) № 1
2) № 2
3) № 3
6. Какое из этих веществ — проводник электричества?
1) резина
2) серебро
3) шелк
7. В каких единицах измеряют электрический заряд?
1) Ваттах (Вт)
2) Джоулях (Дж)
3) Кулонах (Кл)
8. Какие частицы заключены в ядре атома?
1) протоны и электроны
2) протоны и нейтроны
3) нейтроны и электроны
9. В атоме находится 19 частиц, причем протонов в его ядре 6. Сколько в нем электронов и нейтронов?
1) 6; 7
2) 7; 6
3) 6; 6
10. При наличии 8 протонов в ядре каждого из трех атомов одного и того же вещества оказалось, что в первом из них 9 электронов, во втором — 8, в третьем — 7 электронов. Какой атом стал отрицательным ионом?
1) первый
2) второй
3) третий
11. Почему металлы — хорошие проводники электричества?
1) потому что в узлах их кристаллических решеток расположены ионы
2) потому что в них есть свободные электроны
3) потому что в атомах металлов много электронов
12. При каком условии в проводнике возникает электрический ток?
1) если в нем создано электрическое поле
2) если в нем много заряженных частиц
3) если частицы с электрическим зарядом приходят в движение
13. За счет какой энергии положительные и отрицательные заряды разделяются в гальваническом элементе?
1) механической
2) внутренней
3) энергии химических реакций
14. Что такое схема электрической цепи?
1) рисунок, на котором условно обозначены электроприборы
2) чертеж, на котором с помощью условных обозначений показаны соединения всех составных частей цепи
3) чертеж, показывающий, как соединены между собой проводниками потребители тока
15. Укажите, каким из этих условных обозначений изображают замыкающее цепь устройство.
1) № 1
2) № 2
3) № 3
16. Электрическая цепь состоит из аккумулятора, звонка и ключа. Какая из представленных здесь схем ей соответствует?
1) № 1
2) № 2
3) № 3
17. Движение каких заряженных частиц образует электрический ток в металлах? в проводящих растворах?
1) электронов; ионов
2) положительных ионов; отрицательных ионов
3) ядер атомов; любых ионов
18. Чем вызван выбор в качестве направления электрического тока направление от положительного полюса источника тока к отрицательному, т.е. противоположное действительному перемещению заряженных частиц (электронов) в обычных (металлических) проводниках?
1) историческим фактом: незнанием в то время, когда делался этот выбор, природы электрического тока
2) удобством нахождения этого направления
3) неизвестно
19. Какое действие электрического тока не проявляется в металлах?
1) магнитное
2) химическое
3) тепловое
20. Какой прибор предназначен для обнаружения в цепи электрического тока? Какое действие тока использовано в его устройстве?
1) гальванический элемент; химическое
2) электрометр; магнитное
3) гальванометр; магнитное
Резюме
- Сопротивление – это мера противодействия электрическому току.
- Короткое замыкание – это электрическая цепь, которая практически не оказывает сопротивления току. Короткие замыкания опасны для источников питания высокого напряжения, так как возникающие высокие токи могут вызвать выделение большого количества тепловой энергии.
- Разомкнутая цепь – это цепь, в которой непрерывность была нарушена из-за прерывания пути прохождения тока.
- Замкнутая цепь – это замкнутая цепь с целой непрерывностью на всем протяжении.
- Устройство, предназначенное для размыкания или замыкания цепи в контролируемых условиях, называется ключом или переключателем.
- Термины «разомкнутый» и «замкнутый» относятся как к ключам, так и ко всем цепям. Разомкнутый ключ – это ключ, в котором есть разрыв: ток не может течь через него. Замкнутый ключ – это ключ, который обеспечивает непосредственный (с низким сопротивлением) путь прохождения тока.
Ток, протекающий через нить накала лампы
Одним из практических и популярных способов использования электрического тока является электрическое освещение. Самая простая форма электрической лампы – это крошечная металлическая «нить» внутри прозрачной стеклянной колбы, которая накаляется добела от тепловой энергии, когда через нее проходит достаточный электрический ток. Как и батарея, она имеет две проводящие точки подключения: одна для входа тока, а другая – для выхода. Схема электрической лампы, подключенной к источнику напряжения, выглядит примерно так:
Рисунок 1 – Ток через лампу
Когда ток проходит через тонкую металлическую нить накала лампы, он встречает большее противодействие движению, чем в обычном толстом куске провода. Это противодействие электрическому току зависит от типа материала, площади его поперечного сечения и температуры. Технически это противодействие известно как сопротивление (можно сказать, что проводники имеют низкое сопротивление, а диэлектрики – очень высокое сопротивление). Это сопротивление служит для ограничения величины тока, проходящего через цепь при заданном напряжении, подаваемом батареей, по сравнению с «коротким замыканием», когда у нас не было ничего, кроме провода, соединяющего один конец источника напряжения (батареи) с другим. Когда ток движется против противодействия сопротивления, возникает «трение». Как и в случае механического трения, трение, создаваемое током, протекающим через сопротивление, проявляется в виде тепла. Концентрированное сопротивление нити накала лампы приводит к тому, что на нити рассеивается относительно большое количество тепловой энергии. Этой тепловой энергии достаточно, чтобы нить накаливания стала раскаленной добела и начала светиться, в то время как провода, соединяющие лампу с батареей (которые имеют гораздо меньшее сопротивление), вряд ли станут хотя бы теплыми, проводя такую же величину тока. Как и в случае короткого замыкания, если целостность цепи нарушена в любой точке, ток прекращается по всей цепи. При установленной лампе, это означает, что она перестанет светиться:
Рисунок 2 – Ток через лампу не течет
Как и прежде, ток не течет, а в точках разрыва доступен весь потенциал (напряжение) батареи, ожидающий соединения, чтобы пересечь этот разрыв и позволить току снова течь. Это состояние известно как разомкнутая цепь, когда разрыв цепи предотвращает протекание тока повсюду. Всё, что требуется, чтобы «разомкнуть» цепь, – это один разрыв. После повторного соединения любых разрывов и восстановления непрерывности цепь называется замкнутой.
Индуктивность
Индуктивность — это способность катушки, контура или проводника с током накапливать магнитное поле. Она характеризует способность проводника сопротивляться электрическому току. Проще всего это делать с помощью катушки, потому что катушка состоит из витков, которые представляют собой контуры. Вспомните про магнитный поток и обруч под дождем — в контуре создается магнитный поток. Где поток, там и электромагнитная индукция.
Индуктивность контура зависит от его формы и размеров, от магнитных свойств окружающей среды и не зависит от силы тока в контуре.
Как работает катушка
Вокруг каждого проводника, по которому протекает ток, образуется магнитное поле. Если поместить проводник в переменное поле — в нем возникнет ток.
Магнитные поля каждого витка катушки складываются. Поэтому вокруг катушки, по которой протекает ток, возникает сильное магнитное поле. При изменении силы тока в катушке будет изменяться и магнитный поток вокруг нее.
Задачка раз
На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в электрической цепи, индуктивность которой 1 мГн. Определите модуль ЭДС самоиндукции в интервале времени от 15 до 20 с. Ответ выразите в мкВ.
Решение
За время от 15 до 20 с сила тока изменилась от 20 до 0 мА. Модуль ЭДС самоиндукции равен:
Ответ: модуль ЭДС самоиндукции с 15 до 20 секунд равен 4 мкВ.
Задачка два
По проволочной катушке протекает постоянный электрический ток силой 2 А. При этом поток вектора магнитной индукции через контур, ограниченный витками катушки, равен 4 мВб. Электрический ток какой силы должен протекать по катушке для того, чтобы поток вектора магнитной индукции через указанный контур был равен 6 мВб?
Решение
При протекании тока через катушку индуктивности возникает магнитный поток, численно равный Ф = LI.
Отсюда индуктивность катушки равна:
Тогда для достижения значений потока вектора магнитной индукции в 6 мВб ток будет равен:
Ответ: для достижения значений потока вектора магнитной индукции в 6 мВб необходим ток в 3 А.
Вариант 1
1. На рисунке схематично показаны три пары наэлектризованных шаров. В какой паре шары должны притянуться друг к другу?
1) № 1
2) № 2
3) №3
2. На каком явлении основано действие электроскопа? Что он показывает?
1) на взаимодействии электрических зарядов; есть ли на теле заряд
2) на отталкивании друг от друга отрицательных зарядов; заряд какого знака находится на наэлектризованном теле
3) на отталкивании друг от друга положительных зарядов; большой или малый заряд на теле
3. Около положительно заряженных тяжелых шаров находятся наэлектризованные бумажные цилиндрики, взаимодействующие с ними так, как показано на рисунке. Как заряжен цилиндрик № 1? Одинаковые ли знаки зарядов у цилиндриков № 2 и № 3?
1) отрицательно; да
2) положительно; да
3) отрицательно; нет
4. Какому из этих электроскопов сообщен наибольший электрический заряд? Какой из электроскопов не заряжен?
1) № 1; № 3
2) № 2; № 3
3) № 2; № 1
5. На каком из показанных на рисунке электроскопов был до касания их шаров наэлектризованными стержнями положительный заряд? Начальное положение листочков обозначено штриховыми линиями.
1) № 1
2) № 2
3) № 3
6. Какое из названных здесь веществ диэлектрик?
1) раствор поваренной соли в воде
2) дистиллированная вода
3) ртуть
7. Как названа частица, которая обладает наименьшим (неделимым) отрицательным электрическим зарядом?
1) диэлектриком
2) электрометром
3) электроном
8. Из каких частиц, имеющих электрические заряды, построен атом?
1) из положительно заряженного ядра и отрицательных электронов
2) из ядра и протонов
3) из ядра и нейтронов
9. Если в атоме 6 электронов, а в его ядре 7 нейтронов, то сколько в ядре протонов?
1) 7
2) 6
3) не хватает данных: сколько в атоме всего частиц?
10. В каком случае атом превращается в положительный ион? В каком — в отрицательный?
1) если теряет электрон; если присоединяет к себе электрон
2) если получает положительный заряд; если получает отрицательный заряд
3) оба ответа неверны
11. Какие вещества проводят электричество?
1) те, атомы (молекулы) которых могут свободно перемещаться
2) те, которым переданы электрические заряды
3) те, в которых есть свободные электроны или ионы
12. Что представляет собой электрический ток?
1) движение по проводнику заряженных частиц
2) упорядоченное движение частиц тела
3) упорядоченное (однонаправленное) движение заряженных частиц
13. Какое устройство создает в проводнике электрическое поле?
1) источник тока
2) электрометр
3) изолятор
14. Какие два условия должны быть обязательно выполнены, чтобы в цепи существовал электрический ток?
1) наличие в цепи источника тока и потребителей тока
2) отсутствие разрывов в цепи и наличие потребителей тока
3) замкнутость цепи и наличие в ней источника тока
15. Какое условное обозначение из приведенных на рисунке соответствует электролампе?
1) № 1
2) № 2
3) № 3
16. Какие приборы входят в состав электрической цепи, схема которой дана на рисунке?
1) гальванический элемент, ключ, электроприбор
2) источник тока, размыкающее устройство, звонок
3) батарея элементов, выключатель, звонок
17. Какие и как движущиеся заряженные частицы образуют внутреннее строение металлов?
1) колеблющиеся в узлах кристаллической решетки положительные ионы и свободно движущиеся среди них электроны
2) ядра атомов, колеблющиеся в узлах кристаллической решетки, и хаотически движущиеся между ними электроны
3) расположенные в узлах кристаллической решетки колеблющиеся отрицательные ионы и свободные электроны
18. Упорядоченное движение каких заряженных частиц в электрическом поле принято за направление электрического тока?
1) частиц с положительным зарядом
2) частиц с отрицательным зарядом
3) электронов
19. Какие действия производит электрический ток?
1) химические и тепловые
2) магнитные и тепловые
3) магнитные, химические, тепловые
20. В приведенных ниже примерах проявляются разные действия электрического тока. В каком случае используется магнитное действие тока?
1) кипячение воды в электрическом чайнике
2) получение чистого металла на электроде, опущенном в раствор соли, молекулы которой содержат этот металл
3) сбор гвоздиков сердечником катушки с током
Основа для коммутации ламп
То, что мы видим здесь, является основой для включения и выключения ламп дистанционными выключателями. Поскольку любое нарушение непрерывности цепи приводит к прекращению протекания тока по всей цепи, то для управления протеканием тока в цепи мы можем использовать устройство, предназначенное для преднамеренного нарушения этой непрерывности (называемое ключом, или выключателем, переключателем и т.п.) и установленное в любом удобном месте, к которому мы можем провести провода:
Рисунок 3 – Добавление ключа в цепь из батареи и лампы
Таким образом, выключатель, установленный на стене дома, может управлять лампой, установленной в длинном коридоре или даже в другой комнате, далеко от выключателя. Сам ключ состоит из пары проводящих контактов (обычно сделанных из какого-то металла), соединенных механическим рычажным приводом или кнопкой. Когда контакты соприкасаются друг с другом, устанавливается непрерывность цепи, и ток может течь от одного контакта к другому. Когда контакты разделены, течению тока от одного к другому препятствует воздушная изоляция между ними, и непрерывность цепи нарушается.
