Пономаренко Раїса Анатоліївна
Головна | Каталог статей | Реєстрація | Вхід
 
Субота, 24.08.2019, 13:39
Вітаю Вас Гість | RSS
Меню сайту
Категорії розділу
Олімпіади, конкурси [15]
Новини науки і техніки [29]
Календар визначних дат [31]
Видатні фізики [17]
Різне [29]
7 клас [11]
10 клас [11]
11 клас [29]
Позакласна робота з фізики [8]
Виховна робота [39]
8 клас [21]
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0
Форма входу
Головна » Статті » 10 клас

Матеріали до уроків. 10 Електричні явища
Електрика
 
1. Погладжуючи в темряві кішку сухий долонею, можна помітити невеликі іскорки, що виникають між рукою та шерстю. Що тут відбувається?
При доторканні кішки відбувається електризація руки з подальшим іскровим розрядом.

2. Проводячи дослідження з електризацією людини, її ставлять на ізольовану лавочку. Чому?
У цьому випадку всі заряди залишаються в тілі, не стікають в землю.

3. Чому у наелектризованих людей волосся піднімаються вгору?
 Волосся електризуються однойменним зарядом. Як відомо, однойменні заряди відштовхуються, тому волосся, подібно листочків паперового султана, розходяться в усі сторони.

4. Якщо будь-яке з тіло, у тому числі і людське, ізолювати від землі, то його можна зарядити до великого потенціалу. Так, з допомогою електростатичної машини тіло людини можна зарядити до потенціалу в десятки тисяч вольт. Чи надає електричний заряд, розміщений у такому разі на тілі людини, вплив на нервову систему?
 
 Людське тіло - провідник електрики. Якщо його ізолювати від землі і зарядити, то заряд розташовується виключно по поверхні тіла, тому зарядження до порівняно високого потенціалу не впливає на нервову систему, так як нервові волокна знаходяться під шкірою. Вплив електричного заряду на нервову систему позначається в момент розряду, при якому відбувається перерозподіл зарядів на тілі. Це перерозподіл являє собою короткочасний електричний струм, що проходить не по поверхні, а всередині організму.

5. На деяких рибокомбінатах копчення риби здійснюється в електрокамерах, де рухається конвеєр з рибою, зарядженою позитивним зарядом. У електрокамері є електроди, заряджені негативно. Чому копчення таким методом відбувається в десятки разів швидше, ніж без електричного поля?
 
Частки диму інтенсивніше осідають на електризованій рибі, притягаючись до неї. Інтенсивність осідання частинок диму на рибі (інтенсивність копчення) ще більше зростає, коли дим проходить через негативно заряджені електроди, заряджаючись при цьому зарядом, протилежним заряду риби.


6. Чому гальванометр показує наявність струму, якщо до його клем приєднати сталеву і алюмінієву дротини, другі кінці яких увіткнути в лимон або свіже яблуко?
 
 Кислота, що міститься в лимоні або яблуці, і дві різнорідні дротини утворюють своєрідний гальванічний елемент.

7. Чому незнімні протези зубів не можна виготовляти з різних металів, наприклад, коронки або передні зуби з золота, а задні - з нержавіючої сталі?
 
 При таких протезах між двома металами виникає різниця потенціалів. Металеві зуби можуть утворити невелику батарейку, яка є джерелом струму з силою від 5 до 100 мкА. Розряди цього слабкого струму викликають неприємні відчуття в роті.

8. При перевірці якості батарейки від кишенькового ліхтарика іноді торкаються язиком до металевих пластин. Якщо язик відчуває гіркуватий присмак, то батарейка гарна. Чому ж електрика батарейки гіркувата на смак?
 
 Слина людини містить у незначній кількості різні органічні солі (натрію, калію, кальцію та ін.). Коли через слину проходить електричний струм, ці солі піддаються електролізу, на полюсах батарейки виділяються їх складові частини і язик відчуває гіркуватий присмак.


9. Відомо, що під час роботи серце людини створює навколо себе електричне поле. Накресліть приблизний хід еквіпотенціальних поверхонь в тілі людини.                                                                      
Приблизний хід еквіпотенціальних поверхонь для певного моменту роботи серця показано на малюнку . Пунктирні лінії позначають еквіпотенціальні поверхні.

10. Яких риб називають живими електростанціями? Наскільки велика напруга, створювана ними?
 
Найвідомішими електричними рибами є електричний вугор, електричний скат і електричний сом. У цих риб є спеціальні органи для накопичення електричної енергії. Невеликі напруги, що виникають у звичайних м'язових волокнах, сумуються тут завдяки стійкому включенню безлічі окремих елементів, які нервами, як провідниками, з'єднані в довгі батареї. Так, у електричних риб, що мешкають у водах тропічної Америки , налічується до 8 тисяч платівок, відокремлені одна від іншої студенистою речовиною. До кожної платівкиі підходить нерв, що йде від спинного мозку. З точки зору фізики ці пристосування є свого роду системою конденсаторів великої ємності. Вугор, накопичуючи електричну енергію у цих конденсаторах і за своїм розсудом розряджаючи її через тіло, що доторкнеться до нього, виробляє електричні удари, надзвичайно чутливі для людини і смертельні для дрібних тварин. У великого вугра , який довго не розряжався,напруга електричного струму в момент удару може досягати 800 В. Звичайно ж вона трохи менша.
Серед інших електричних риб особливо виділяється скат торпедо, який зустрічається в Атлантичному, Індійському і Тихому океанах. Розміри торпедо досягають двох метрів, а його електричні органи складаються з кількох сотень платівок. Торпедо здатний протягом 10-16 с давати до 150 розрядів в секунду, по 80 В кожний. Електричні органи великих торпедо розвивають напругу до 220 В.
У електричного сома, що дає розряди до 360 В, електричний орган розташовується тонким шаром під шкірою по всьому тулубі.
Характерна особливість риб, які мають електричні органи,- їх мала сприйнятливість до дії електричного струму. Так, наприклад, електричний вугор без шкоди для себе переносить напруга 220 В.

11. Племена, що живуть з віддаленим притоках південноамериканських рік Амазонки, Оріноко і інших місцях броду у кожного берега тримають на прив'язі коней. Коли хтось хоче переправитися на протилежний берег, то він спочатку жене перед собою коня (але не їде на ньому!), а сам йде слідом за конем. Зворотний шлях він робить таким же чином. Чим пояснюється цей досить своєрідний спосіб переправи?
 
 В річках північно-західної частини Південної Америки живе сама потужна з усіх відомих електричних риб - електричний вугор. Майже двометрові риби змушують стрибнути стрілку вольтметра до 550 В і виробляють достатньо струму, щоб півдюжини стоваттних лампочок спалахнули, як електрична реклама.
З цієї причини племена, що живуть за притоках цих річок, в місцях броду, там, де водиться багато електричних вугрів, влаштовують переправу з допомогою коней. Електричні вугри розряджають свої батареї об ноги коней і не встигають перезарядити цю зброю, так що люди переходять річку неушкодженими.

12. Франклін говорив, що розрядом електрики від батареї він не міг убити мокрого щура в той час, як сухий щур миттєво загинув від такого ж розряду. Чим це пояснюється?
 
 Електричний струм проходить по вологій плівці поверхні тіла і не проникав усередину організму, тому щур залишалася неушкодженим.
13. Чому в сирих приміщеннях можливе ураження людини електричним струмом навіть у випадку, якщо він доторкнеться до скляного балона електричної лампочки?
 
Скляний балон електричної лампочки, покритий шаром вологи, проводить електричний струм, який за певних умов може викликати ураження людини.

14. Яку мінімальну напругу викликає ураження людини електричним струмом з тяжким наслідком?
 
Ураження струмом з тяжким наслідком можливо при напрузі, починаючи приблизно з 30 В.

15. Від чого залежить біологічна дія струму. Якої величини струм може викликати смертельний результат?
 
Біологічна дія струму залежить від величини струму, що протікає по організму потерпілого. Струм в 0,025 А , який проходить через тіло викликає параліч, а струм 0,1 А й більш -смертельний.

16. Які зміни викликає струм в тілі людини?
 Струм, проходячи через тіло людини, впливає на центральну і периферичну нервову системи, викликаючи порушення роботи серця і дихання.

17. Чому випадкове проходження струму через дві близько розташовані точки тіла, наприклад два пальці однієї і тієї ж руки, відчуваєте не тільки цими пальцями, але і всієї нервовою системою людини?
 
З усіх тканин, складових тіла, найменшу провідністю мають зовнішні шари шкіри, найбільшу - нервові волокна, тому електричний струм у тілі проходить здебільшого по нервових волокнах і цим самим робить вплив на всю нервову систему.

18. Чому небезпечно торкатися шафи високої напруги, адже дроти зі струмом відокремлені від нас цілими гірляндами ізоляторів?
 
Ідеальних ізоляторів не існує. Навіть фарфор, з якого зроблені високовольтні ізолятори, міняє свої властивості в залежності від погоди. Злегка запорошена і зволожена поверхня ізолятора є провідником струму. Якщо врахувати, що по дротах йде струм високої напруги, то витік його, навіть невеликий, буде небезпечним для життя людини.

19. Чому поблизу місця, де обірваний провід високої напруги, який торкається землі, рекомендується стояти на одній нозі?
 
Поблизу обірваного проводу, що торкається землі, виникає неоднорідне електричне поле. Якщо людина стане двома ногами на землю поблизу такого дроту, то потенціали у відповідних точках землі будуть неоднаковими і, отже, виникає струм, що проходить через тіло людини. Сила струму буде тим більше, чим більше неоднорідне поле і чим ширше розставить ноги людини. Струм практично відсутній, якщо людина стоїть на одній нозі.

20. Чому небезпечно під час грози стояти в натовпі?
 
 Під час грози небезпечно стояти в натовпі тому, що пари, що виділяються при диханні людей. збільшують електропровідність повітря.

21. Блискавка частіше ударяє в дерева, які глибоко проникають в грунт корінням. Чому? .
 
 Дерева з корінням, що проникають у глибокі водоносні шари ґрунту, краще з'єднані з землею і тому на них під впливом наелектризованих хмар накопичуються притікаючі з землі значні заряди електрики, що мають знак, протилежний знака заряду хмар. 22. Чому з усіх дерев найчастіше блискавкою вражається дуб? Завдяки тому, що глибоко йде у ґрунт коріння дуб добре заземлений, тому він частіше вражається блискавкою.

23. Всередині стовбура чи зовні проходить електричний струм при ударі блискавки в сосну?
 
 Електричний струм проходить в основному між корою і деревиною сосни, тобто по тих місцях, де концентрується найбільше соків дерева,вони добре проводять електрику.

24. Чому в лісі блискавка частіше розщеплює листяні дерева і значно рідше вражає хвойні?
 
Стовбур смолянистих дерев, наприклад сосни, має значно більший опір, ніж кора і підкірковий шар. Тому в сосні електричний струм блискавки проходить переважно по зовнішніх шарах, не проникаючи всередину. Якщо ж блискавка влучає в листяне дерево, то протікає струм всередині його. У деревині цих дерев міститься багато соку, який закипає під дією електричного струму. Пари, що утворилися розривають дерево.

25. Чому блискавка, що проходить через дерево, може відхилитися і пройти через людину, що стоїть біля дерева?
 
Електричний струм проходить переважно по ділянці ланцюга з меншим опором. Якщо тіло людини виявиться кращим провідником, то електричний струм пройде через нього, а не через дерево.
 
26. Багатовіковий досвід показує, що блискавка найчастіше ударяє у високі листяні дерева, головним чином , що самотньо стоять. Такі дерева є для атмосферної електрики хорошими провідниками. Чому ж людини, яку застала гроза, попереджають, щоб вона не ховалася під деревами? Чому громовідвід відводить від людини блискавку, а дерево, навпаки, сприяє удару?
 
У загальному випадку громовідвід відводить блискавку, але в жодному разі не можна думати, що якщо стати під час грози під громовідвід, то він завжди захистить від удару блискавки. Якщо ви будете стояти навіть на невеликій відстані від громовідводу, то у вашому тілі у момент удару блискавки утворюється індукований заряд, то ж між ним і зарядом громовідводу легко може статися розряд у вигляді іскри.
Всі ці міркування застосовні і до високих дерев, які стоять самотньо. Якщо ви стоїте в степу на відстані десятків метрів від самотнього дерева, то ви краще захищені від удару блискавки, ніж в тому випадку, якщо б дерева не було. Якщо ж людина знаходиться біля дерева, то може статися, що блискавка в деяких випадках вибере собі шлях через тіло людини, оскільки воно являє собою такий же провідник, як і дерево.

27. Чому птахи безкарно сідають на дроти високовольтної передачі?
 
Тіло птиці, яка сидить на дроті, являє собою відгалуження ланцюга, включене паралельно ділянці провідника між лапками птиці. При паралельному з'єднанні двох ділянок ланцюга величина струмів у них обернено пропорційна опору. Опір тіла птиці величезна порівняно з опором невеликої довжини провідника, тому величина струму в тілі птиці нікчемна і нешкідлива. Слід додати ще, що різниця потенціалів на ділянці між ногами птиці мала.

28. Бувають випадки, коли птицю, яка сидить на дроті лінії електропередачі, вбиває струмом. За яких обставин це може статися?
 
. Птахи найчастіше гинуть в тих випадках, коли вони, сидячи на дроті лінії електропередачі, торкаються стовпа крилом, хвостом або дзьобом, тобто з'єднуються із землею.

29. Чому птахи злітають з проводів високої напруги, коли включають струм?
 
При включенні високої напруги на пір'ї птиці виникає статичний електричний заряд, за наявності якого пір'я птахів розходяться, як розходяться кисті паперового султана, сполученого з електростатичної машиною. Це дія електростатичного заряду і спонукає птицю злетіти з дроту.

30. Медичний прилад для витягання не феромагнітних металевих ошурок з ока являє собою сильний електромагніт, який живиться змінним струмом. Який повинен бути графік залежності сили струму, напруги електромагніту, від часу, щоб прилад відповідав своєму призначенню?
 
Сила, що діє на металеві ошурки, виникає внаслідок появи в них індукційних струмів при зміні магнітного поля електромагніту. При наростанні струмів в електромагніті ошурки згідно з правилом Ленца будуть виштовхуватися з поля, а при зниканні струму - притягатися до нього, тому струм в електромагніт повинен повільно зростати, а потім швидко спадати до нуля.

31. Письменник Б. Житков розповідає про такому випадку: «Одного разу на початку літа я їхав верхи. Небо було вкрито хмарами, збиралася гроза. І раптом я побачив, що кінчики вух коней почали світитися. Зараз над ними утворилися ніби пучки блакитнуватого вогню з нечіткими контурами. Вогники ці точно струмували. Потім струмені світла побігли по гриві коні і за її голові. Все це тривало не більше хвилини. Хлинув дощик і дивовижні вогні зникли». Поясніть це явище природи.
 
 Описане явище носить назву «вогні Ельма». Це дуже рідкісне явище природи. На вістрях, на стовпах огорож, іноді навіть на головах людей з'являється блакитне світло. Це тихий розряд - рух електричних зарядів у повітрі при атмосферному тиску і високій напрузі.

32. Які органи людського тіла створюють навколо себе магнітне поле?
 
Встановлено, що уздовж нерва, який збуджується приблизно за п'ять десятитисячних секунди до передачі збудження, утворюється магнітне поле. Вочевидь, у момент роздратування молекули, які несуть на собі заряд, якимось чином змінюють своє положення в просторі, дозволяючи пройти по нерву хвилі збудження. Саме це переміщення молекул, ймовірно, і є причиною виникнення магнітного поля.

33. За допомогою магніту не тільки збагачують залізну руду, але і очищають насіння культурних рослин від бур'янів. Як це робиться?
 
 Для того щоб очистити насіння від бур'янів, потрібно металевий порошок перемішати з насінням і піднести магніт. До магніту прилипне більшість бур'янів, а насіння культурних рослин залишаться на місці. Виявляється, що поверхня насіння конюшини, люцерни і інших культур гладка, а насіння більшості бур'янів мають шорсткувату поверхню. Металевий порошок легко прикріплюється до шорсткуватої поверхні насіння бур'янів і разом з ними притягається до магніту.

34. Чи реагують тварини на магнітне поле?
 
 Багато вчених стверджують, що у тварин існує спеціальний орган, за допомогою якого вони визначають наявність магнітного поля. Численні досліди показали, що, наприклад, голуби володіють особливим магнітним «почуттям», яка дозволяє їм орієнтуватися в магнітному полі Землі. Щоб перевірити, чи так це, вчені поступили з голубами, як із звичайним магнітним компасом: прикріпили до крил голуба металеві платівки. І живі компаси зіпсувалися. Є багато спостережень, які показують, що голуби втрачають здатність орієнтуватися в зоні дії потужних електростанцій і починають рухатися до джерела випромінювання.
Самки термітів в гнізді лежать так, що вісь їх тіла збігається по напряму з магнітним меридіаном, а якщо помістити поряд сильний, магніт, то змінюють своє становище.

35. Як відомо, кажани орієнтуються в просторі за допомогою ультразвукових сигналів. Яких ви знаєте тварин, які орієнтувалися б в просторі за допомогою електромагнітних хвиль?
 
Порівняно недавно в річках Африки була виявлена риба, забезпечена справжнім радаром. Це водяний слон . Виявилося, що в його хвостовій частині знаходиться електричний генератор, який постійно випромінює низькочастотні коливання (до 100 імпульсів в хвилину), які після відбиття від навколишніх предметів уловлюються особливими органами цієї тварини, розташованими на підставі плавця. Тому не дивно, що водяний слон, навіть зарившись з головою в мул, на відстані відчуває наближення хижака і встигає вчасно зникнути.
Подібний радіолокатор має і електричний вугор.
 
Джерело: В.М.Варикаш, Б.А. Кимбар, И.М. Варикаш Физика в живой природе, Минск.: Народная Асвета, 1984.-127 с.
Категорія: 10 клас | Додав: ponra (09.11.2013)
Переглядів: 2284 | Рейтинг: 5.0/15
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Пошук
Друзі сайту
  • Инструкции для uCoz

  • Copyright Raisa © 2019Створити безкоштовний сайт на uCoz