فیزیک 1وآزمایشگاه-آموزش-تمرين هاي فصل سوم

پاسخ هاي تمرين هاي فصل سوم

1- ميله نارسانايي با بار منفي و كره اي رسانا و بدون بار روي پايه اي نا رسانا در اختيار داريد . با رسم شكل نشان دهيد چگونه مي توان كره را :

الف ) داراي بار مثبت كرد ؟

جواب :

ب) داراي بار منفي كرد؟

جواب : براي اين منظور لازم است ميله را با كره تماس دهيم كه در آن صورت تعدادي از بارهاي ميله وارد كره مي شوند.

2- دو جسم بدون بار را چگونه مي توان بار دار كرد؟ آيا در اين روش لازم است به جنس اجسام توجه كرد ؟

جواب : به روش مالش . يعني با مالش پارچه پشمي به ميله پلاستيكي يا پارچه ابريشمي به ميله شيشه اي.

بله ، چون نوع بارها به جنس پارچه ها بستگي دارد .

3- آزمايش زير را انجام دهيد:

1-1- شير آب سرد را كمي باز كنيد تا باريكه اي از آب تشكيل شود.

1-2- با يك شانه پلاستيكي چند بار سر خود را شانه بزنيد.

1-3- شانه را به باريكه آب نزديك كنيد. آيا مسير آب منحرف مي شود؟ علت را بنويسيد.

جواب: مولكول هاي آب از نظرتوزيع بار الكتريكي متقارن يعني يكنواخت نيستند و به صورت دو قطبي مي باشند به طوري كه يك طرف آنها بيشتر خاصيت مثبت و طرف ديگر آنها بيشتر خاصيت منفي دارد. هنگامي كه شانه باردار( با بار منفي) را به باريكه آب نزديك مي كنيم به علت نيروي ربايشي كه بين بارهاي منفي شانه و جهت مثبت مولكولهاي دو قطبي آب ظاهر مي شود، باريكه آب از مسير مستقيم خود خارج شده و به سمت شانه كشيده مي شود.

4- آزمايش زير را انجام دهيد:

3-1- يك حباب صابون درست كنيد و روي پتوي پشمي قرار دهيد.

3-2- با شانه پلاستيكي چند بار سر خود را شانه كنيد.

3-3- شانه را به حباب صابون نزديك كنيد. مشاهده مي كنيد كه شانه، حباب صابون را به طرف خود مي كشد. دليل خود را بنويسيد.

جواب: حباب صابون مخلوطي از آب و صابون است. به همان دليلي كه در پاسخ سؤال قبل گفته شد، در اثر نيروي ربايشي بين طرف مثبت مولكولهاي آب در حباي و بارهاي منفي شانه، حباب به طرف شانه كشيده مي شود.

5- در كداميك از وسيله هاي منزل لازم است بار الكتريكي ايجاد شده را كاهش دهيم ( و يا كنترل كنيم ) ؟

جواب :

شانه سر ( زيرا اگر با ر آن تخليه نشود يا از جنس مناسب انتخاب نشود ، موها بطور مناسب حالت نمي گيرند .)
شمعك اجاق گاز ( زيرا چنانچه اختلاف پتاسيل مورد نظر كنترل نشود ، سبب آتش سوزي يا برق گرفته گي مي شود .
برق گير منزل ( جهت انتقال رعد و برق به زمين )
ماشين لباس شويي ( بايد سيم انتقال بار به زمين داشته باشد .) و
........

6- با توجه به شكل ( 3-17) كتاب درسي ،چند مورد از مشاهده هاي خود كه با الكتريسيته ء ساكن ارتباط دارد را بنويسيد .

جواب : بدن بيمار به زمين وصل مي شود - كفش هاي نا رسانا - چرخ هاي ارابه رسانا هستند.

7- بحث كنيد :

اگر دو سر باطري مشابه را بطور مخالف به هم ببنديم ( پايانه هاي مثبت به هم و يا پايانه هاي منفي به هم وصل باشد ) و دو سر مجموعه را به يك لامپ ببنديم چه اتفاقي مي افتد ؟

جواب : لامپ روشن نمي شود . زيرا با اينكار اختلاف پتانسيل لازم براي جاري شدن الكترونها را ازبين برده ايم .

8- مقاومت لامپي 200 اهم است و جريان 0/2A از آن مي گذرد.

الف- بار الكتريكي كه در مدت 5/2 دقيقه از لامپ مي گذرد چند كولن است؟

ب- اختلاف پتانسيل دو سر لامپ چند ولت است؟

الف)

ب(

9- روي لامپي دو عدد 50 وات و 110 ولت نوشته شده است. اختلاف پتانسيل 110 ولت را به لامپ وصل مي كنيم.

الف- مقاومت لامپ را حساب كنيد.

ب- چه جرياني از آن عبور مي كند؟

پ- در مدت يك دقيقه چند ژول انرژي الكتريكي توسط لامپ مصرف مي شود؟

الف)

(ب

(پ

10- تحقيق كنيد:

الف- مصرف ماهانه راديو- تلويزيون و يكي از لامپ هاي اتاق را حساب كنيد.( فرض كنيد كه هر كدام روزانه 8 ساعت با اختلاف پتانسيل 220 ولت روشن باشند).

ب- بهاي برق مصرفي هر يك از وسيله هاي بالا از قرار هر كيلووات ساعت 100 ريال چقدر مي شود؟

پ- اگر در شهر شما هر يك از خانه ها در هر شب يك لامپ 100 وات اضافي را به مدت 3 ساعت روشن كنند، در يك ماه چند كيلووات ساعت انرژي اضافي مصرف مي شود؟ بهاي آن چند ريال مي شود؟ اگر اين مبلغ صرفه جويي شود براب مردم شهر چه كارهاي مفيدي مي توان انجام داد؟

جواب الف- فرض كنيم توان مصرفي وسايل مورد نظربه ترتيب زير باشند:

P1=5W راديو

P2=80W تلويزيون

P3=100W لامپ

زمان مصرف ماهانه هر كدام از وسايل فوق برابر است با:

در اين صورت خواهيم داشت:

ب) بهاي مصرفي راديو

بهاي مصرفي تلويزيون

بهاي مصرفي لامپ

پ) فرض كنيم تعداد خانه هاي يك شهر با بزرگي متوسط باب باشد. بنابراين تعداد لامپ هايي كه اضافه روشن مي شوند به همان تعداد خواهد بود. زمان مصرف اضافي ماهانه هر لامپ برابر مي شود با:

مصزف اضافي انرژي ماهانه يك لامپ برابر است با:

در اين صورت مصرف اضافي انرژي ماهانه تمام لامپ ها برابر خواهد بود با:

در نتيجه :

ريال بهاي مصرف اضافي تمام لامپ ها

اين مبلغ معادل 5/4 ميليون تومان است و با آن مي توان تقريباً 4 كيلومتر خيابان را آسفالت كرد.

11- تفسير كنيد :

11-1- نمودار شكل زيرمربوط به لامپي است كه در يك مدار قرار دارد.

الف- چه رابطه اي بين شرت جريان و اختلاف پتانسيل مي توانيد پيدا كنيد؟

ب- به كمك نمودار، مقاومت لامپ را پيدا كنيد.

پ- هرگاه جريان عبوري از لامپ 5/2 آمپر باشد، اختلاف پتانسيل دو سر لامپ چند ولت مي شود؟

جواب الف: در نمودار فوق به ازاي يك مقدار اختلاف پتانسيل معين يك شدت جريان متناظر با آن وجود دارد. مثلاً براي اختلاف پتانسيل 50 ولت شدت جريان متناظر با آن 5 آمپر است. نسبت اين دو برابر مي شود با:

اگر از مقادير ديگر اختلاف پتانسيل و شدت جريان هاي متناظر با آنها نيز استفاده كنيم، همين مقدار ثابت يعني 10 به دست خواهد آمد. بنابراين رابطه بين اختلاف پتانسيل و شدت جريان به صورت زير خواهد بود:

ب) با توجه به قانون اهم نسبت اختلاف پتانسيل بين دو نقطه از مدار به شدت جريان مقدار ثابتي است و اين مقدار مقاومت الكتريكي آن قسمت از مدار است. بنابراين مقاومت الكتريكي لامپ برابر است.

پ)

11-2- در رابطه هاي

الف- نمادهاي V وR و P و I هر كدام نماينده چه كميتي هستند و يكاي آنها چيست؟

ب- كاربرد هر يك از رابطه ها را شرح دهيد.

جواب الف- نماد V نماينده اختلاف پتانسيل و يكاي آن ولت است. R نماينده مقاومت الكتريكي و يكاي آن اهم است. P نماينده توان مصرفي و يكاي آن وات است. I نماينده شدت جريان و يكاي آن آمپر است.

ب- اين رابطه ها براي محاسبه توان مصرفي وسايل الكتريكي كختلف بكار مي روند. به طوري كه اگر ولتاژ مصرفي يك وسيله و مقاومت الكتريكي آن معلوم باشد رابطه و اگر ولتاژ مصرفي با شدت جريان در دست باشد رابطه P=VI و اگر مقاومت الكتريكي و شدت جريان معلوم باشند رابطه P=RI2 مورد استفاده قرار مي گيرد.

11-3- در مدار شكل مقابل (شكل كتاب ) به تدريج دماي مقاومت( R ) را بالا مي بريم. در اين صورت:

الف- مقاومت، افزايش مي يابد، كاهش مي يابد و يا تغيير نمي كند؟

ب- شدت جريان در مدار، افزايش مي يابد، كاهش مي يابد و يا تغيير نمي كند؟ پاسخ خود را در هر مورد با دليل بنويسيد.

جواب الف: با افزايش دما مقاومت الكتريكي R افزايش مي يابد زيرا در دماي بيشتر انرژي دروني و در نتيجه انرژي جنبشي بارهاي شارش شد بيشتر شده و به تعداد دفعات بيشتري با هم برخورد مي كنند. در نتيجه عبور بارها مشكل تر مي شود و مقاومت الكتريكي افزايش مي يابد.

جواب ب: با توجه به توضيح بند( الف) با افزايش دما و مقاومت R ، شدت جريان كاهش پيدا مي كند. زيرا شدت جريان با مقاومت الكتريكي نسبت وارون دارد.

Eتذكر: در بعضي از رساناها مثل كربن با افزايش دما، مقاومت كاهش مي يابد و در بعضي نيز مثل آلياژهاي كنيتانتان و مانگانين افزايش دما تأثير چنداني بر مقاومت الكتريكي جسم ندارد.

12- روي يك آسياب برقي دو عدد 700W و 220V نوشته شده است. اين آسياب برقي را به اختلاف پتانسيل 220V وصل مي كنيم حساب كنيد:

12-1- شدت جرياني كه از آن مي گذرد.

12-2- انرژي الكتريكي مصرفي ماهانه ي اين دستگاه را در صورتي كه هفته اي يك بار و هر بار به مدت 20 دقيقه مورد استفاده قرار مي گيرد.

جواب 1:

13- اختلاف پتانسيل دو سر باتري اتومبيل هاي سواري برابر 12V است. اگر 8 باتري قلمي 5/1 ولتي به طور متوالي به يكديگر وصل كنيم، اختلاف پتانسيل دو سر مجموعه آنها نيز برابر 12V مي شود. تحقيق كنيد كه چرا در اتومبيل ها به جاي باتري اتومبيل از 8 باتري قلمي استفاده نمي شود؟

جواب: ميزان بار الكتريكي ذخيره شده در باتري هاي قلمي بسياركمتر از انرژي الكتريكي ذخيره شده در باتري اتومبيل است. لذا باتري هاي قلمي شدت جريان لازم براي راه اندازي موتور و ساير وسايل الكتريكي اتومبيل را نمي توانند تأمين كنند.

فیزیک 1وآزمایشگاه-آموزش-تمرين هاي فصل سوم

پاسخ هاي تمرين هاي فصل سوم

مطالب مشابه :

جواب تمرینات کتاب فیزیک سوم دبیرستان

جواب تمرینات فیزیک سوم و فیزیک دوم و فیزیک سال اول دبیرستان " مهر93 "

حل تمرين هاي فصل اول فیزیک اول دبیرستان

فیزیک 1وآزمایشگاه-آموزش-تمرين هاي فصل سوم

حل تمرینات فصل اول کتاب سوم دبیرستان(ترمودینامیک)

دانلود سوالات فیزیک سال دوم دبیرستان فرمت پی دی اف

حل تمرین های فصل 2 فیزیک1- پیش ریاضی

پاسخ تمرین های پایان فصل فیزیک2

جواب فعاليت هاي كتاب فصل سوم