45
4. Жылу қозғалтқышының ПӘК-і 30%. Жұмыс дене қыздырғыштан 5 кДж
жылу алды. Қозғалтқыштың өндірген жұмысын есептеп шығарыңдар.
Жауабы: À = 1,5 кДж.
2-нұсқа
1. 56 г азотта қанша молекула бар?
Жауабы: N ≈ 1,2 · 10
24
молекула.
2. Неліктен изотермиялық процесте газ көлемі кішірейгенде оның қысымы
артады?
Жауабы: Изотермиялық процесте қысым концентрацияға
тура пропорционал (
р = пkТ), ал концентрация көлемге кері
пропорционал (
п = N/V). Газдың көлемін кішірейткен кезде (газды
сыққанда) концентрация артады, демек, қысым да ұлғаяды.)
3. 7-суретте идеал газ күйінің өзгеру процесі көрсетілген.
а) Процестерді атаңдар;
ә) егер газға осы процесте 6 · 10
3
Дж жылу берілген болса, онда ол қандай
жұмыс өндірген?
Жауабы: (а) График бойынша ðV =const болғандықтан,
изотермиялық ұлғаю; ә) термодинамиканың бірінші заңының
теңдеуі
À’ = Q,
∆U = 0, олай болса, À’ = 6 · 10
3
Дж.
4. Идеал жылу қозғалтқышының ПӘК-і 35%. Газ қыздырғыштан 70 кДж
жылу алды. Суытқышқа қандай жылу мөлшері берілген?
Жауабы: Q = 45,5 кДж.
ЭлеКтр Және МагнетизМ
Электродинамиканың негізгі кіріспе бөлімі
— бірқатар іргелі Физикалық
ұғымдарды қамтитын электростатика бөлімі болып табылады.
Заряд, кернеу, электрсыйымдылық, Кулон заңы, зарядтың сақталу заңы
сияқты ұғымдар мен заңдылықтарды алдын ала енгізу электродинамиканың
көптеген басқа мәселелерін оқытуға негіз болады.
Электр өрісін оқып-үйрену
электромагниттік өрісті оқыту жолындағы
бірінші саты болып табылады. Одан әрі магниттік және құйынды электр
өрісі қарастырылатын болады. Айтылған өрістердің ішіндегі ең қарапайымы
электростатикалық өріс болып саналады, оның негізінде өрістің маңызды
сипаттамалары жеңіл меңгеріледі.
6-сурет
p·10
3
Па
V,м
3
à
â
ә
б
4
2
0
1
2
3
4
7-сурет
p·10
3
Па
V,м
3
0
1
1
2
2
2
3
4
4
46
Тақырыптың мазмұны бірқатар тәрбиелік мәселелерді де шешуге мүмкін-
дік береді, атап айтқанда оқушыларды жақыннан және алыстан әсер ету
теориясымен, олар туралы көзқарастың эволюциясымен таныстырады;
электр өрісінің зарядқа әсерін қарастыру барысында электромагниттік өрістің
материалдығы негізделіп, сондай-ақ осы өрістің энергиясы туралы алғашқы
түсінікті қалыптастырады; өткізгіштердің және диэлектриктердің қасиеттерін
оқып-үйрену кезінде заттардың, молекулалар мен атомдардың құрамына
кіретін бөлшектердің құрылысы, олардың қозғалыстары мен өзара әсерлері
туралы түсініктерді қалыптастыру одан әрі өз жалғасын табады.
Сонымен қатар тақырыптың бірқатар мәселелерін оқып-үйрену
оқушы-
лардың ойлау қабілетін дамытуға белгілі бір үлес қосады. Атап айтқанда,
заряд және масса ұғымдарын салыстыру машығын қалыптастыруға, заңдарды,
мысалы, Кулон заңы мен Бүкіләлемдік тартылыс заңын салыстыруға жағ-
дай жасалады; механика бойынша білімдерін пайдалану арқылы электр
өрісіндегі зарядталған бөлшектердің қозғалысына есептер шығаруды үйренеді;
тақырыпта қарастырылған құбылыстардың заңдылықтары мен формулаларын
қорытады және жүйелейді.
оқушылардың дайындық деңгейіне қойылатын талаптар
Электродинамика бойынша оқушылар
— игерген білімдерін физикалық ұғымдардың (электростатикалық өріс,
электростатикалық өрістің күш сызықтары, кернеулік, потенциал, потен-
циалдар айырымы, электрсыйымдылық, конденсатордың электроста тикалық
өрісінің энергиясы, электр тогының күші, электр қозғаушы күш); электр
зарядының сақталу заңының, Кулон заңының, толық тізбек үшін Ом заңының
мағынасын түсіндіру үшін
пайдалана алуы;
— физикалық құбылыстарды: денелердің электрленуін, нүктелік зарядтар
мен зарядталған денелердің өзара әсерлесуін
сипаттай алуы және түсіндіре
алуы;
— электр тогының күшін, электр кернеуін, электрлік кедергіні өлшей
алуы, физикалық шамаларды тікелей өлшеу кезіндегі абсолюттік және
салыстырмалы қателіктерді
анықтай алуы;
— зарядтың сақталу заңы мен Кулон заңын қолданып, зарядтардың
электростатикалық өзара әсер күшін есептеуге; өрістердің суперпозиция
принципі негізінде электростатикалық өрістің күштік және энергетикалық
сипаттамаларын анықтауға арналған есептерді
шығара алуы тиіс.
Электр және магнетизм бойынша негізгі түсініктер мен теңдеулер
Тараудың тақырыптарын үш топқа бөліп қарастыруға болады:
1) Электр зарядының сақталу заңы. Кулон заңы;
2) Электр өрісі. Кернеулік. Кернеулік сызықтары. Зарядтың орын ауыстыру
кезінде істелетін электр өрісінің жұмысы. Потенциалдар айырымы. Кернеу;
3) Электрсыйымдылық. Жазық конденсатордың сыйымдылығы. Электр
өрісінің энергиясы.
47
“Электр өрісі” тақырыбының тірек ұғымдары: потенциал, потенциалдар
айырымы, кернеулік.
Бірлік оң электр заряды тізбек бөлігінде орын ауыстырғанда оған әсер
ететін
барлық (электростатикалық және бөгде) күштердің жұмысы ретінде
анықталатын
кернеу бәріне ортақ жалпы ұғым болып табылады. Анықтамасы
бойынша
потенциалдар айырымы тек қана электростатикалық күштердің
жұмысымен өлшенеді. Дербес жағдайда, яғни зарядқа тек электростатикалық
күштер әсер еткенде ғана
кернеу мен потенциалдар айырымы ұғымдары
бір-біріне сәйкес келеді. Олардың арасындағы айырмашылық зарядка бөгде
күштер әсер еткен жағдайларда айқын көрінеді.
“Электростатика” тарауында бөгде күштер және кернеу туралы ұғым
енгізілмейді. Дегенмен де потенциалдар айырымы туралы сөз қозғағанда
мұғалімдердің көбі кернеуді ескерте кетеді. Бұндай амал жаңашыл мұғалім-
дердің практикасы көрсеткендей, орынды деп есептеледі.
Кернеу мен потенциалдар айырымы арасындағы байланыс “Электр тогы”
тарауында толық қарастырылады.
Электр өрісінің электрлік сипаттамасын оқытудың дәстүрлі реті бар.
Алғашқыда белгілі бір мағынаға ие “потенциал” ұғымы енгізіледі. Одан әрі
электростатиканы оқып-үйрену кезінде “потенциалдар айырымы”, ал кейінірек
“потенциалдар айырымы” ұғымымен сәйкес келетін шама ретінде “кернеу”
қарастырылады. Айтылған ұғымдарды оқытудың оқулықтағы реті осындай.
Электр өрісінің үш энергетикалық сипаттамаларының ішіндегі “Электроди-
намиканың” барлық тарауы үшін негізгі ұғым —
кернеу болып саналады.
Шындығында, кернеу ұғымы енгізілгеннен кейін “Электр өрісі” және “Ом
заңы” тақырыбының төмендегі барлық формулаларында потенциалдар
айырымы емес кернеу ұғымы пайдаланылады:
C =
q
U
;
W
n
=
CU
2
2
;
A = Uq; I =
U
R
;
A = UI; A = UI
∆t және т.б.
Зарядтың сақталу заңы мен Кулон заңдарының ерекше үлкен ғылыми-
дүниетанымдык мәні бар. Осы және басқа мәселелер 8-сыныптағы “Электрлік
құбылыстар” тақырыбын оқытудың жалғасы болып табылады. Шындығында,
8-сыныпта денелерді электрлеу, зарядтардың екі тегі, зарядталған денелердің
өзара әсері, электр зарядының үлестігі (дискреттілігі), электрон, атом
құрылысы, атом заряды мен атомдағы электрондар саны сияқты мәселелер
қарастырылған еді.
10-сынып үшін “Физика” оқулығының “Электростатика” тарауының
алғашқы параграфтары осы мәселелер бойынша “Молекулалық физика”
тарауы мен химия курсындағы білімді ескере отырып, аталған мәселелерді
тереңдетіп қайталауға мүмкіндік береді.
Бірінші сабақта 8-сынып материалдарын қысқаша еске түсіріп, үй
тапсырмасы ретінде осы оқулық бойынша сәйкес параграфтарды қайталауға
беру жеткілікті.
Зарядтың сақталу заңын қарастыра отырып, оқушылардың назарын, ең
алдымен,
заряд ұғымына аудару керек.
Қазіргі заманғы түсініктерге сәйкес электр заряды дегеніміз — бірқатар
элементар бөлшектердің, солардың ішінде электрон мен протонның ажырамас
қасиеті болып табылады.
Достарыңызбен бөлісу: |
