Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity
Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium
Przygotuj się do egzaminów
Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity
Otrzymaj punkty, aby pobrać
Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium
Społeczność
Odkryj najlepsze uniwersytety w twoim kraju, według użytkowników Docsity
Bezpłatne poradniki
Pobierz bezpłatnie nasze przewodniki na temat technik studiowania, metod panowania nad stresem, wskazówki do przygotowania do prac magisterskich opracowane przez wykładowców Docsity
Fizyka okladka naprawde spoko opcja 213123213
Typologia: Notatki
Załadowany 11.06.2023
2 dokumenty
1 / 40
Zbiór zadań z fizyki
dla szkoły podstawowej
Doskonała pomoc przez cały okres nauki w szkole
podstawowej.
Zeszyt ćwiczeń jest skorelowany z podręcznikiem Spotkania z fizyką dla klasy 8 szkoły podstawowej dopuszczonym do użytku szkolnego i wpisanym do wykazu podręczników przeznaczonych do kształcenia ogólnego do nauczania fizyki w klasie siódmej szkoły podstawowej. Numer ewidencyjny podręcznika w wykazie MEN: 885/2/
Nabyta przez Ciebie publikacja jest dziełem twórcy i wydawcy. Prosimy o przestrzeganie praw, jakie im przysługują. Zawartość publikacji możesz udostępnić nieodpłatnie osobom bliskim lub osobiście znanym, ale nie umieszczaj jej w internecie. Jeśli cytujesz jej fragmenty, to nie zmieniaj ich treści i koniecznie zaznacz, czyje to dzieło. Możesz skopiować część publikacji jedynie na własny użytek. Szanujmy cudzą własność i prawo. Więcej na www.legalnakultura.pl
© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. 2018 ISBN 978-83-267-3305-
Redakcja merytoryczna: Dorota Brzozowiec-Dek, Agnieszka Grzelińska. Współpraca redakcyjna: Miłosz Budzyński, Dorota Okulewicz. Redakcja językowa: Dorota Rzeszewska, Kinga Tarnowska, Marta Zuchowicz. Nadzór artystyczny: Kaia Juszczak. Opieka graficzna: Małgorzata Gregorczyk. Projekt okładki: Aleksandra Szpunar. Projekt graficzny: Ewa Kaletyn, Maciej Galiński, Monika Brózda, Aleksandra Szpunar. Ilustracje: Ewelina Baran, Elżbieta Buczkowska, Rafał Buczkowski, Andrzej Dukata, Wioleta Herczyńska, Agata Knajdek, Ewa Sowulewska. Realizacja projektu graficznego: Adam Poczciwek. Fotoedycja: Katarzyna Iwan-Malawska, Bogdan Wańkowicz.
Nowa Era Sp. z o.o. Aleje Jerozolimskie 146 D, 02-305 Warszawa www.nowaera.pl, e-mail: [email protected], tel. 801 88 10 10 Druk i oprawa: Color Graf Sp. z o.o., Gdańsk
Elektrostatyka
1. Elektryzowanie ciał ................................................................. 5 2. Budowa atomu. Jednostka ładunku elektrycznego ............................................................................. 7 3. Przewodniki i izolatory ........................................................ 9 4. Elektryzowanie przez dotyk ........................................... 11 5. Elektryzowanie przez indukcję ................................... 15 Dziennik laboratoryjny ................................................... 18 Test powtórzeniowy .......................................................... 20
Prąd elektryczny
6. Prąd elektryczny. Napięcie elektryczne i natężenie prądu .................................................................. 21 7. Pomiar natężenia prądu i napięcia elektrycznego ........................................................................... 26 8. Opór elektryczny ................................................................... 29 9. Praca i moc prądu elektrycznego ........................... 35 10. Użytkowanie energii elektrycznej .......................... 40
Dziennik laboratoryjny ................................................... 45 Test powtórzeniowy .......................................................... 47
Magnetyzm
11. Bieguny magnetyczne ..................................................... 49 12. Właściwości magnetyczne przewodnika z prądem ...................................................................................... 52 13. Elektromagnes – budowa, działanie, zastosowanie ............................................................................ 55 14. Oddziaływanie magnetyczne a silnik elektryczny ................................................................................. 59 Dziennik laboratoryjny ................................................... 62 Test powtórzeniowy .......................................................... 64
Drgania i fale
15. Ruch drgający .......................................................................... 65 16. Wykresy ruchu drgającego. Przemiany energii ............................................................................................ 69 17. Fale mechaniczne ................................................................. 72 18. Fale dźwiękowe ...................................................................... 77 19. Wysokość i głośność dźwięku ..................................... 79 20. Fale elektromagnetyczne .............................................. 83 Dziennik laboratoryjny ................................................... 86 Test powtórzeniowy .......................................................... 88
Optyka
21. Światło i jego właściwości ............................................. 89 22. Zjawisko cienia i półcienia ............................................ 92 23. Odbicie i rozproszenie światła ................................... 95 24. Zwierciadła ................................................................................. 98 25. Obrazy tworzone przez zwierciadła sferyczne .................................................................................... 101 26. Zjawisko załamania światła ........................................ 106 27. Soczewki .................................................................................... 109 28. Otrzymywanie obrazów za pomocą soczewek ................................................................................... 112 Dziennik laboratoryjny ................................................ 116 Test powtórzeniowy ....................................................... 118
Test przekrojowy ............................................................................. 119 Odpowiedzi do wybranych zadań obliczeniowych ................................................................................. 122 Karta wzorów ...................................................................................... 123
SPIS TREŚCI
Korzystaj z dodatkowych materiałów ukrytych pod kodami QR zamieszczonymi w publikacji.
Dodatki matematyczne z przykładami
Patrz dodatek matematyczny docwiczenia.pl Kod: F8CKWJ
Przypomnij sobie z klasy 7
Rozwiąż zadania docwiczenia.pl Kod: F82AZ
I. Elektrostatyka
1 Elektryzowanie ciał
Zaznacz zdjęcia przedstawiające skutki elektryzowania się ciał.
Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, lub F – jeśli jest fałszywe.
1. Oddziaływania elektrostatyczne mogą zachodzić na odległość, ale mająwtedy bardzo niewielki zasięg. P F 2. Oddziaływania elektrostatyczne zawsze powodują przyciąganie się ciał. P F 3. Ciała podczas pocierania gromadzą ładunek elektryczny. P F 4. Oddziaływania elektrostatyczne występują między ciałami obdarzonymiładunkiem elektrycznym. P F
Na zdjęciach przedstawiono skutki wzajemnego oddziaływania naelektryzowanych ciał za- wieszonych na nitkach. Wpisz w okienka odpowiedni znak ładunku: „+”, jeżeli ciało jest naelektryzowane dodatnio, lub „−”, jeżeli ciało jest naelektryzowane ujemnie.
Rozwiąż dodatkowe zadania docwiczenia.pl Kod: F8J6RF
Wykonaj doświadczenie z Dziennika laboratoryjnego na s. 18.
Elektrostatyka
Wpisz litery we właściwe pola tabeli, aby poklasyfikować skutki elektryzowania ciał.
Niepożądane skutki elektryzowania ciał Pożądane skutki elektryzowania ciał A, B,
A. Plastikowe koszulki na dokumenty sklejają się. B. Drobinki naelektryzowanej farby przyczepiają się do karoserii malowanego pojazdu. C. Włosy stroszą się podczas czesania ich grzebieniem. D. Naelektryzowane drobiny zanieczyszczeń osadzają się na filtrach kominowych. E. Toner przylepia się do naelektryzowanej kartki w kserografie lub drukarce laserowej. F. Wełniany sweter podczas ściągania przykleja się do ciała.
Na rysunku A zaznaczono jeden z wektorów sił, którymi oddziałują na siebie dwa naelektry- zowane dodatnio ciała. Wiedząc, że ładunki wszystkich ciał mają taką samą wartość, ale różne znaki, dorysuj brakujące wektory sił na rysunkach A, B i C. Pamiętaj o odpowiednich kierunkach, zwrotach i wartościach sił.
Oddziaływanie naelektryzowanych ciał znalazło zastosowanie w tzw. filtrach elektrostatycznych, służących do oczyszczania powietrza z zanie- czyszczeń takich jak dym i pył. Filtry te są monto- wane w kominach fabryk oraz w systemach wen- tylacji. Dowiedz się z dostępnych ci źródeł i zapisz , w jaki sposób wykorzystano oddziaływa- nia naelektryzowanych ciał w tych urządzeniach.
Przypomnij sobie III zasadę dynamiki.
Zapamiętaj!
Elektrostatyka
Przeanalizuj poniższą wskazówkę i określ znak oraz wartość ładunku elektrycznego jonu, w którym liczba elektronów jest o 2 większa od liczby protonów.
Jon jest dodatni/ ujemny, a wartość jego ładunku wynosi C.
Na maleńkiej kropelce wody zgromadził się ładunek q = –8,01 ∙ 10 –11^ C. Oszacuj , o ile więcej elektronów niż protonów znajduje się w tej kropelce.
Krok 1 Zauważamy , że ładunek każdego elektronu wynosi: qe = –e = –1,6 ∙ 10 –19^ C. Krok 2 (^) Liczbę dodatkowych elektronów obliczamy ze wzoru: całkowity ładunek kropli ładunek elektronu
= (^) qq e
C
Krok 3 Zapisujemy odpowiedź:
Każda z cząstek elementarnych, z których zbudowana jest materia, ma tzw. antycząstkę. Na przykład odpowiednikami neutronów są antyneutrony. Gdy cząstka i antycząstka się spoty- kają, anihilują (znikają) z wytworzeniem olbrzymiej ilości energii lub przekształcają się w inne cząstki z wydzieleniem energii. Wyszukaj informacje na temat tego, jak nazywają się antycząstki elektronu oraz protonu. Jakie ładunki elektryczne mają te antycząstki?
Jeżeli w jonie brakuje jednego elektronu, to taki jon ma ładunek dodatni równy jednemu ładunkowi elementarnemu, czyli 1,6. 10 –19^ C. Jeżeli natomiast w jonie znajduje się o je- den elektron więcej niż w elektrycznie obojętnym atomie, to taki jon ma ładunek ujemny równy jednemu ładunkowi elementarnemu, czyli –1,6. 10 –19^ C.
Zapamiętaj!
3 Przewodniki i izolatory
Przeanalizuj ilustracje i zastanów się, z jakich substancji są wykonane dane przedmioty. Wpisz w wolne miejsca izolator lub przewodnik.
Podkreśl poprawne uzupełnienia zdań. Na schemacie obok przedstawiono budowę wewnętrzną metalu, który jest przewodnikiem/ izolatorem elektrycznym. Za pomocą strzałek zilustrowano chaotyczny ruch swobodnie po- ruszających się neutronów/ elektronów/ anionów. Gdy dotkniemy w dowolnym miejscu naładowanego przewodnika/ izolatora zgromadzony na nim ładunek elektryczny zostajnie natych- miast zobojętniony – odprowadzony (przez ludzkie ciało) do ziemi.
Rozwiąż dodatkowe zadania docwiczenia.pl Kod: F8289K
Ciała, w których występują swobodne ładunki elektryczne, nazywamy przewodnikami, a ciała, w których swobodnych ładunków nie ma, to izolatory.
Wykonaj doświadczenie docwiczenia.pl Kod: F8RC5X
Wykonaj doświadczenie ukryte pod kodem QR.
4 Elektryzowanie przez dotyk
Basia i Filip przeprowadzali doświadczenie związane z ładowaniem elektroskopu. Basia do- tknęła kulki elektroskopu naelektryzowaną dodatnio szklaną pałeczką (rys. A). Filip zetknął z kulką identycznego elektroskopu ujemnie naelektryzowaną plastikową pałeczkę (rys. B). A. B.
Poniżej przytoczonono wypowiedzi uczniów na temat wykonanych doświadczeń. Podkreś- lono jedno z błędnych stwierdzeń, a na końcu zapisano jego poprawne brzmienie. Znajdź i podkreśl dwa inne błędne stwierdzenia i je popraw. Wypowiedzi Basi: I. W moim doświadczeniu część protonów przepłynęła ze szklanej pałeczki na elektroskop. II. Elektroskop w moim doświadczeniu po zetknięciu z pałeczką uzyskał ładunek tego samego znaku co pałeczka. III. Na podstawie wychyleń listków elektroskopów nie można stwierdzić, jaki jest znak ładun- ku elektrycznego na danym elektroskopie. Wypowiedzi Filipa: IV. W moim doświadczeniu na elektroskopie zgromadził się większy ładunek niż w doświad- czeniu Basi. V. W moim doświadczeniu część elektronów przepłynęła z plastikowej pałeczki na elektroskop. VI. Dotknięcie palcem kulki mojego elektroskopu spowoduje zwiększenie wychylenia listków, a w przypadku elektroskopu Basi – zmniejszenie wychylenia listków. Poprawne wypowiedzi: I. W moim doświadczeniu część elektronów przepłynęła z elektroskopu na szklaną pałeczkę.
Rozwiąż dodatkowe zadania docwiczenia.pl Kod: F8M
+^ **+
Elektryzujący problem – jak sobie z nim poradzić?
Dlaczego niektóre substancje elektryzują się dodatnio, a inne ujemnie? To, jakim ładunkiem naelektryzuje się dana substancja poprzez pocieranie, można odczytać z tzw. sze- regu tryboelektrycznego. Substancje znajdujące się bliżej znaku ,,+” elektryzują się dodatnio, a bliżej znaku ,,−‘’ ujemnie. Na przykład szkło potarte bawełną naelektryzuje się dodatnio, a bawełna ujemnie. Im dalej od środka szeregu tryboelektrycznego znajdują się dane substancje, tym silniej się elektryzują.
Nikt z nas nie lubi, gdy ubrania się elektryzują. Gromadzenie się ładunków elektrycznych jest jednak problemem nie tylko w wypadku ubrań, lecz także – urządzeń elektronicznych.
PowietrzeLudzka skóraSzkłoLudzkie włosyNylonWełnaFutroOłówJedwabAluminiumPapierDrewnoBawełnaStalLakTwarda gumaSzkło epoksydoweNikiel, miedźMosiądz, srebroZłoto, platynaCelulozaPolistyrenAkrylPoliesterPoliuretanPolietylenPolipropylenPolichlorek winyluKrzemSilikonTeflon
Oznaczenie urządzeń wrażliwych na elek- tryczność statyczną
Naelektryzowane ciało człowieka może być bar- dzo groźne dla delikatnych urządzeń elektronicz- nych, np. podczas składania elementów elektro- nicznych na taśmach produkcyjnych w fabryce czy podczas ich późniejszej naprawy. Żeby zapobiec uszkodzeniu takich urządzeń, stosuje się tzw. opa- ski uziemiające , które neutralizują ładunek elek- tryczny gromadzący się na skórze. Taka opaska podłączona np. do obudowy komputera odgrywa rolę uziemienia. Na podobnej zasadzie cysterny z substancjami łatwopalnymi zabezpiecza się pod- czas ich napełniania i opróżniania, gdyż ciecz będą- ca w ruchu powoduje elektryzowanie zbiornika.
Niestety poprzez uziemienie nie można odprowa- dzić ładunku elektrycznego gromadzącego się na izolatorach. Jest to duży problem w przypadku ma- teriałów przesuwających się między rolkami na ta- śmach produkcyjnych, gdzie występuje elektryzo- wanie przez tarcie. Elektryzowanie tych materiałów zakłóca bowiem procesy technologiczne. W tego typu przypadkach stosuje się tzw. dejonizator (patrz rysunek). Jest to urządzenie zasilane ze- wnętrznie, które wytwarza w powietrzu jony do- datnie oraz ujemne. Jony są przyciągane przez na- elektryzowany materiał i neutralizują znajdujące się na nim ładunki elektryczne.
materiał naelektryzowany
materiał zneutralizowany
elektroda wytwarzająca jony
zasilacz
Korzystam z informacji
Elektrostatyka
Zapamiętaj!
Określ , jaki znak ma ładunek, którym elektryzują się ciała: dodatni czy ujemny. Wpisz od- powiednie słowo w puste miejsca. A. W wyniku pocierania jedwabiem elektrycznie obojętnej szklanej pałeczki jedwab na- elektryzował się ujemnie, a szklana pałeczka naelektryzowała się. B. Po dotknięciu elektrycznie obojętnego elektroskopu ujemnie naelektryzowaną poliestro- wą linijką elektroskop jest naładowany. C. Obojętna elektrycznie metalowa kulka po zetknięciu z kulką naelektryzowaną ujemnie jest naładowana. D. W wyniku pocierania papierem elektrycznie obojętnego balonu papier elektryzuje się dodatnio, a balon.
W wyniku pocierania dwa elektrycznie obojętne ciała elektryzują się ładunkami przeciwnych znaków. W wyniku zetknięcia ciała naelektryzowanego z nienaelektryzowanym oba uzyskują ładunek elektryczny tego samego znaku.
Przykład Zetknięto metalową kulę, na której został zgromadzony ładunek 2 nC, z dru- gą naelektryzowaną metalową kulą o większym promieniu. Po ich rozłącze- niu ładunek pierwszej kuli wynosił –2 nC, a drugiej –4 nC. Oblicz wartość ładunku, który znajdował się na drugiej kuli przed połączeniem kul.
2 nC q –2 nC –4 nC
Rozwiązanie: Oznaczymy symbolem q ładunek drugiej kuli przed połączeniem kul. Korzystamy z za- sady zachowania ładunku elektrycznego: 2 nC + q = –2 nC + (–4 nC), zatem q = –8 nC. Odpowiedź: Ładunek drugiej kuli przed zetknięciem był równy –8 nC.
Przeanalizuj przykład i rozwiąż zadanie. Zetknięto ze sobą dwie metalowe kule, na których początkowo były zgromadzone ładunki −3 nC oraz 5 nC. Po rozłączeniu ładunek pierwszej z kul wyniósł 0,5 nC. Oblicz ładunek, jaki po rozłączeniu miała druga kula.
5 Elektryzowanie przez indukcję
Na rysunku schematycznie przedstawiono ułożenie ładun- ków elektrycznych w niewielkim i początkowo nienaelektry- zowanym przedmiocie wykonanym z przewodnika. Przed- miot ten znalazł się w pobliżu naelektryzowanej plastikowej linijki. Rozmieszczenie ładunku w przedmiocie jest wyni- kiem działania indukcji elektrostatycznej. Wybierz poprawne uzupełnienia zdań. a) Niewielki przedmiot będzie A/ B przez C/ D naelektryzowaną linijkę. A. odpychany B. przyciągany C. dodatnio D. ujemnie b) Na podstawie przedstawionego rozkładu ładunków elektrycznych można stwierdzić, że przedmiot oddziałujący elektrostatycznie z linijką mógł być E/ F , ponieważ w przewodni- kach w wyniku indukcji elektrostatycznej G/ H. E. skrawkiem papieru F. niewielkim fragmentem folii aluminiowej G. następuje niewielkie rozsunięcie powłok elektronowych względem jądra H. elektrony swobodne przemieszają się w jeden fragment ciała, wskutek czego jedna strona przedmiotu ma ładunek dodatni, a druga – ujemny
Rysunek przedstawia nienaelektryzowany elektroskop i dodatnio naelektryzowaną szklaną rurkę. Co się stanie, kiedy rurkę zbliżymy do kulki elektroskopu (bez jej dotykania)? Wskaż poprawne uzupełnienie zdania i jego uzasadnienie.
Listki elektroskopu
A. wychylą się,
ponieważ
1. na kulce zgromadzą się ładunkidodatnie, a na listkach ujemne. 2. łączny ładunek znajdujący się naelektroskopie nadal wynosi 0.
B. nie wychylą się,
3. na kulce zgromadzą się ładunkiujemne, a na listkach dodatnie.
Rozwiąż dodatkowe zadania docwiczenia.pl Kod: F8KRVK
12 1133 1414 15 cm
+ + +
− − −
Przypomnij sobie, kiedy ładunki elektryczne się przyciągają, a kiedy odpychają, oraz jakie ładunki mogą poruszać się w przewodnikach.
(^2) ++ ++ kulka
listki
Elektryzowanie przez indukcję
Przeprowadzono eksperyment, by przekonać się, że elektroskop da się trwale naelektryzować w wyniku indukcji elektrostatycznej. Na poniższych rysunkach przedstawiono (w dowolnej kolejności) czynności, które należy w tym celu wykonać.
Uporządkuj we właściwej kolejności poszczególne etapy eksperymentu przedstawione na rysunkach A–D, do rysunków dobierz podpisy I–IV. I. Odsuwamy palec od kulki elektroskopu. Na kulce elektroskopu znajduje się teraz ładunek dodatni. II. Odsuwamy od elektroskopu ujemnie naelektryzowane ciało, w wyniku czego część elek- tronów z listków napływa na kulkę. Teraz zarówno kulka, jak i listki elektroskopu są naelek- tryzowane dodatnio. III. Przybliżamy do nienaładowanego elektroskopu ciało naelektryzowane ujemnie, w wy- niku czego listki elektroskopu się wychylają. IV. Po zbliżeniu naelektryzowanego ciała do elektroskopu uziemiamy elektroskop, dotykając jego kulki palcem. W wyniku tego dotknięcia (uziemienia) część elektronów z elektroskopu spływa poprzez nasze ciało do ziemi. Kolejne etapy doświadczenia:
1. rysunek – podpis 3. rysunek – podpis 2. rysunek – podpis 4. rysunek – podpis
−
−^ − − −
++ − − −
**+
−^ −−^ −++ ++^ −^ −−^ −+ ++++ + ++++
−^ −− −
Zapamiętaj!
Dziennik laboratoryjny
Cel: Badanie zjawiska elektryzowania przez pocieranie.
Potrzebne będą: rurka PCV o długości ok. 25–40 cm (ewentualnie plastikowa linijka o długości 50 cm lub balonik), woreczek foliowy, kawałek tkaniny (np. bawełniany szalik lub wełniana rękawiczka), nożyczki.
Przebieg doświadczenia:
1. Z foliowego woreczka wytnij pętlę, odcinając przy górnej jego krawędzi pasek o szerokości ok. 3 cm (zdjęcie A). 2. Kawałkiem tkaniny potrzyj rurkę PCV, a pętlą – blat stołu (pętla powinna całkowicie przylgnąć do blatu). 3. Chwyć dwoma palcami brzeg pętli (zdjęcie B) i pod- rzuć ją wysoko. 4. Szybkim ruchem wsuń pod pętlę rurkę PCV. Staraj się utrzymać pętlę w powietrzu (zdjęcie C). 5. Poćwicz trochę i spróbuj utrzymać pętlę na stałej wysokości nad rurką. 6. Co można powiedzieć o znakach ładunków zgroma- dzonych na rurce i na pętli? 7. Czy można oszacować siłę elektrostatyczną działającą na pętlę, która znajduje się na stałej wysokości nad rurką? Jeśli tak – napisz, jakie czynności należałoby w tym celu wykonać, jeśli nie – napisz dlaczego.
8.* Czy można wyznaczyć przybliżony ładunek zgroma- dzony na pętli? Odpowiedź uzasadnij.
Dziennik laboratoryjny Lewitacja elektrostatyczna Temat 1
Obejrzyj film docwiczenia.pl Kod: F8D52Y