Александр Ефремов - Естествознание

Тема 7. Основы электродинамики

Электричество. История открытия. Электричество. История термина. Античные опыты Фалеса. Лейденская банка – первый конденсатор. Первая научная теория электричества. Открытия Кулона и Гальвани. Первый источник постоянного тока А. Вольта. Вольтова дуга. Исследования электромагнетизма физиками 19 в. Опыты Фарадея и их значение. Открытие перспектив передачи электроэнергии на расстояние. Открытие электрона. Исследование электричества современной физикой.

Основы электродинамики. Термин электродинамика. Электродинамика как наука. Электрон и электрический заряд. Электрические заряды и принцип их взаимодействия. 4 способа электризации. Откуда берутся электрические заряды. Ионы и ионизация. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Электрическое поле. Опыты М. Фарадея. Опыты Джеймса Максвелла. Основные характеристики электрического поля: напряжённость, напряжение, потенциал.

Постоянный электрический ток. Электрический ток. Постоянный электрический ток. Эффекты (действия) электрического тока: тепловое, химическое и магнитное. Сила тока. Единица измерения силы тока. Три условия существования постоянного электрического тока. Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление. Физическая формула и единицы измерения. Природа электрического сопротивления проводников. Проводники. Диэлектрики. Электрическое напряжение. Работа и мощность электрического тока. Тепловое действие электрического тока и закон Джоуля-Ленца. Мощность тока.

Демонстрации:

Лейденская банка – первый конденсатор.

Простейший гальванический элемент.

Вольтова дуга.

Опыты Фарадея.

Видеосъемка опытов в Большом электронном коллайдере.

Электризация тел.

Объемная модель атома гелия.

Закон Кулона.

Опыты Джеймса Максвелла с электрическим полем.

Электрический ток.

Закон Ома для участка цепи.

Появление электрического тока в проводнике.

Последовательное подключение проводников.

Параллельное подключение проводников.

Свойства диэлектрика.

Задание на самоподготовку.

1. Письменное домашнее задание №3. Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!-1-/c3mv

2. Опорный электронный конспект по теме №7: Основы электродинамики. Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5

3. Самостоятельно ответить на следующие контрольные вопросы:

1. Назовите основные вехи в истории открытия электричества.

2. Докажите, что т. н. «Лейденская банка» имеет непосредственное отношение к открытию электричества.

3. Определите, когда и кем была сформулирована первая научная теория электричества.

4. Сформулируйте значение открытий Кулона и Гальвани.

5. Охарактеризуйте физическими терминами в чем суть первого источника постоянного тока А. Вольта.

6. Сформулируйте физические признаки т. н. «Вольтовой дуги».

7. Назовите отличительные характеристики и достижения исследований электромагнетизма физиками ХIX в.

8. Объясните доказательно, в чем значение опытов Фарадея в области электричества.

9. Объясните доказательно, в чем перспективы передачи электроэнергии на расстояние.

10. Сформулируйте определение электрона и условия его открытия.

11. Покажите на примерах значимость исследований электричества в современной физике.

12. Объясните смыслы термина: «Электродинамика».

13. Объясните доказательно, почему электродинамика рассматривается как физическая наука.

14. Объясните смыслы понятий электрона и электрического заряда.

15. Объясните доказательно, в чем проявляется принцип взаимодействия электрических зарядов.

16. Назовите 4 способа электризации.

17. Объясните на примерах, откуда берутся электрические заряды.

18. Разъясните смыслы терминов: «Ионы и ионизация».

19. Сформулируйте закон сохранения заряда.

20. Сформулируйте закон Кулона.

21 Раскройте смысл физического понятия: «Электрическое поле».

22. В чем значение опытов М. Фарадея и Дж. Максвелла.

23. Разъясните физические смыслы основных характеристик электрического поля: напряжённости, напряжения, потенциала.

24. Дайте определение постоянному электрическому току.

25. Сформулируйте, какие эффекты (действия) сопутствуют протеканию электрического тока.

26. Дайте определение, что такое сила тока.

27. Назовите единицу измерения силы тока.

28. Назовите три условия существования постоянного электрического тока.

29. Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

30. Раскройте понятие: «Электрическое сопротивление».

31. Воспроизведите физическую формулу, единицы измерения сопротивления.

32. Объясните, в чем проявляется природа электрического сопротивления проводников.

33. Разъясните на практических примерах, что является проводниками и диэлектриками.

34. Дайте определение электрическому напряжению.

35. Сформулируйте смысл физических понятий: «Работа и мощность электрического тока».

36. Объясните, в чем проявляется тепловое действие электрического тока.

37. Сформулируйте закон Джоуля-Ленца.

Литература. Интерактивный ресурс.

Естествознание для среднего профессионального образования. Научная школа А. Ю. Ефремова [Электронный ресурс] / Опорные электронные конспекты – Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5, вход по паролю. – Загл. с экрана. – Яз. рус.

Тема 8. Основы электромагнетизма

Основы электромагнетизма. Магнитное поле тока. Основная силовая характеристика магнитного поля. Демонстрация силовых линий магнитного поля. Значение магнитного поля для жизни на Земле. Демонстрация защиты Земли магнитным полем от солнечной радиации. Демонстрация опыта Ханса Эрстеда. Закон взаимодействия электрических токов – Закон Ампера. Демонстрация опытов с магнитным полем Анри Ампера. Электродвигатель. Демонстрация устройства и работы электродвигателя.

Переменный электрический ток. Явление электромагнитной индукции. Открытие Фарадеем электромагнитной индукции. Демонстрация опыта Фарадея переменным магнитным полем. Выводы Фарадея о существовании индукционного электрического тока. Индукционный электрический ток. Демонстрация опыта Фарадея с индукционным током. Теоретические выводы М. Фарадея об электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция. Генератор переменного электрического тока. Демонстрация устройства и работы генератора Фарадея. Электрогенератор. Определение и основные элементы. Использование электрогенераторов в промышленных целях. Передача электроэнергии на дальние расстояния. Трансформатор. Определение и история создания. Демонстрация устройства и работы трансформатора. Демонстрация кипячения воды трансформатором.