Οδηγός Θεμάτων Επανάληψης στη Φυσική. Γ Γυμνασίου ΣΤΑΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΘΕΜΑ 1 Ο ΘΕΜΑ 2 Ο ΘΕΜΑ 3 Ο ΘΕΜΑ 4 Ο

Transcript

1 Οδηγός Θεμάτων Επανάληψης στη Φυσική Γ Γυμνασίου ΣΤΑΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΘΕΜΑ 1 Ο 1. Ποιές οι δυο σημαντικές ιδιότητες του ηλεκτρικού φορτίου ; 2. Α. Πόσα στοιχειώδη φορτία χαρακτηρίζουν ένα φορτίο q = 0.032mC ; Β. Έστω ότι διαθέτουμε φορτίο q = μC, τι φορτίο πρέπει να του προσθέσουμε ώστε να αποκτήσει φορτίο 0.008mC ; Γ. Να συγκρίνετε τα φορτία με μέτρο 0.018mC και 18μC ΘΕΜΑ 2 Ο 1. Ποια υλικά ονομάζονται αγωγοί και ποια μονωτές ; Να δοθούν παραδείγματα 2. Από τι εξαρτάται η ηλεκτρική σταθερά Κ και ποια είναι η μονάδα μετρήσεώς της στο S.I ; ΘΕΜΑ 3 Ο 1. Να διατυπώσετε το νόμο του Coulomb. (ορισμός, τύπος, και κατεύθυνση δύναμης) 2. Δύο φορτία 0.2 μc και 0.4 mc βρίσκονται σε απόσταση 2cm. Α. Να σχεδιάσετε τη δύναμη που αναπτύσσεται μεταξύ των φορτίων Β. Να υπολογίσετε τη δύναμη αλληλεπίδρασής τους Γ. Σε πόση απόσταση πρέπει να τα τοποθετήσω, ώστε η δύναμη να τετραπλασιαστεί ; ΘΕΜΑ 4 Ο 1. Αν τριπλασιαστεί η απόσταση μεταξύ δύο φορτίων, η δύναμη που αναπτύσσεται μεταξύ τους, α. παραμείνει ίδια β. εννεααπλασιάζεται γ. υποεννεαπλασιάζεται δ. υποτριπλασιάζεται Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας

2 2. Αν διπλασιαστεί η τιμή του ενός εκ των δύο φορτίων τα οποία βρίσκονται σε απόσταση r μεταξύ τους, και υποδιπλασιαστεί του άλλου, τότε η μεταξύ τους αναπτυσσόμενη δύναμη α. διπλασιάζεται β. υποδιπλασιάζεται γ. παραμένει ίδια δ. υποτετραπλασιάζεται Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας 3. Ένα φορτίο Α έλκεται από ένα άλλο Β, το οποίο απωθεί ένα φορτίο Γ που είναι θετικό. Τότε το φορτίο Α είναι : α. θετικό β. αρνητικό 4. +q F F -q r Αν τετραπλασιαστεί η απόσταση να επιλέξετε το ορθό εκ των κατωτέρω σχήμα α. +q F/4 F/4 -q β. +q F F -q γ. +q F /16 F/16 -q ΘΕΜΑ 5 Ο 1. Δύο μεταλλικές σφαίρες Α και Β έχουν αρνητικά φορτία με απόλυτες τιμές q A και q B, αντίστοιχα, με q A > q B.Η απόσταση των κέντρων τους είναι r και αλληλεπιδρούν με δύναμη F = 10N Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις Coulomb στις δύο σφαίρες Α r Β

3 Φέρνουμε σε επαφή τη σφαίρα Α με μια ίδια αφόρτιστη σφαίρα Γ και μετά από λίγο απομακρύνουμε τη Γ. Ποια η δύναμη αλληλεπίδρασης των σφαιρών Α και Β μετά την απομάκρυνση της Γ; Να εξηγήσετε τις απαντήσεις σας (Διαγωνισμός Φυσικής Γυμνασίου 0 12) 2. Δύο σημειακές μάζες σε επαφή φορτίζονται με μηχανή Wimshurst με συνολικό φορτίο Q = 8 μc. Ακολούθως οι δύο μάζες τίθενται σε απόσταση r = 3m, οπότε η μεταξύ τους ηλεκτροστατική δύναμη μετριέται ίση με F = 1, N. Να υπολογίσετε το φορτίο κάθε μάζας. 2 N m Δίνεται Κηλ = C (Διαγωνισμός Φυσικής Γυμνασίου 0 14)

4 ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΘΕΜΑ 6 Ο 1. Τι ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα ; 2. Α. Τι ονομάζεται ένταση ηλεκτρικού ρεύματος ; ( ορισμός τύπος μονάδα μετρήσεως ) Β. Ρεύμα έντασης I = 200 ma διαρρέει αγωγό για χρονικό διάστημα t = 10 sec. Να υπολογίσετε : i. το ηλεκτρικό φορτίο που διήλθε από τον αγωγό στο χρόνο αυτό. ii. τον αριθμό των στοιχειωδών φορτίων που χαρακτηρίζουν το φορτίο αυτό. Δίνεται το φορτίο του ηλεκτρονίου 19 q e = Γ. Τι εννοούμε όταν λέμε ότι ένας αγωγός διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης 10 Ampere ; C ΘΕΜΑ 7 Ο 1. Α. Τι ονομάζεται αντίσταση ενός υλικού και τι εκφράζει ; (ορισμός τύπος μονάδα μετρήσεως) Β. Τι ονομάζεται αντιστάτης ; 2. Αντιστάτης με αντίσταση R = 20 Ωμ συνδέεται με πηγή τάσης V = 40V. Α. Πόσα ηλεκτρόνια διήλθαν από τον αγωγό σε χρόνο t = 20 sec ; Β. Τι θα συμβεί στον αριθμό των ηλεκτρονίων αν διπλασιάσουμε την τάση της πηγής ; ΘΕΜΑ 8 Ο 1. Τι ονομάζεται ηλεκτρικό κύκλωμα ; 2. Α. Να σχεδιάσετε ηλεκτρικό κύκλωμα, το οποίο να αποτελείται από αντιστάτη, βολτόμετρο, αμπερόμετρο, ηλεκτρική πηγή (μπαταρία) και καλώδια. Β. Ποιες είναι οι δύο συνδεσμολογίες που διδαχθήκατε για δυο ή περισσότερους αντιστάτες και ποια τα χαρακτηριστικά κάθε μιας τους ; Να σχεδιάσετε ενδεικτικά κυκλώματα δύο αντιστατών

5 ΘΕΜΑ 9 Ο 1. Να διατυπώσετε το νόμο του Ωμ 2. Αντιστάτες με αντίσταση R1 = 15 Ωμ και R2 = 30 Ωμ συνδέονται παράλληλα, ενώ στα άκρα τους εφαρμόζεται τάση V = 300V. Να υπολογίσετε : α. την ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος. β. την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος, που διαρρέει τον αντιστάτη R2 γ. την ηλεκτρική ενέργεια στον αντιστάτη R1 για χρόνο διέλευσης του ηλεκτρικού ρεύματος t = 4min σε α. σε Joule και β. KWh δ. την ενέργεια ανά δευτερόλεπτο που μετατράπηκε σε θερμότητα στον αντιστάτη R1 ΘΕΜΑ 10 Ο 1. Να διατυπώσετε το νόμο του Joule 2. Αντιστάτες με αντίσταση R1 = 20 Ωμ και R2 συνδέονται σε σειρά ενώ στα άκρα τους εφαρμόζεται τάση V = 500V και διαρρέονται από ρεύμα έντασης I =10Α. Να υπολογίσετε : α. την αντίσταση του αντιστάτη R2 β. την τάση στα άκρα του αντιστάτη R1 γ. τη θερμότητα στον αντιστάτη R2 για χρόνο διέλευσης του ηλεκτρικού ρεύματος t = 2min σε α. σε Joule και β. KWh δ. την ενέργεια ανά δευτερόλεπτο που μετατράπηκε σε θερμότητα στον αντιστάτη R1 3.Έστω δύο αντιστάτες ίσης αντίστασης R. Πότε θα δίνουν μεγαλύτερη ισοδύναμη αντίσταση, όταν συνδέονται εν σειρά ή παράλληλα ; Να αιτιολογηθεί η επιλογή σας ΘΕΜΑ 11 Ο 1. Να δώσετε τον ορισμό της ηλεκτρικής ισχύος 2. Ηλεκτρικός κινητήρας συνδέεται με πηγή V = 200V και διαρρέεται από ρεύμα Ι = 2 Α. Αν η απόδοσή του είναι 80% να υπολογίσετε : α. τη δαπανώμενη ισχύ από τον κινητήρα

6 β. την ισχύ που έγινε μηχανικό έργο από τον κινητήρα. γ. τις απώλειες ισχύος του κινητήρα Λειτουργία των κινητήρων Προσφερόμενη- Δαπανώμενη Ενέργεια Ισχύς ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Αποδιδόμενη Μηχανική Ενέργεια Ισχύς Απώλειες Ενέργειας Ισχύος Ισχύει κατά τη λειτουργία του ηλεκτρικού κινητήρα EΔΑΠ = ΕΜΗΧ + ΕΑΠΩΛ PΔΑΠ = ΡΜΗΧ + ΡΑΠΩΛ Απόδοση κινητήρα e = E MHX E ΑΠ 100% e = P ή MHX P ΑΠ 100% 4. Α. Στο κύκλωμα του διπλανού σχήματος: α. Τι δείχνει το αμπερόμετρο όταν ο διακόπτης είναι ανοικτός (OFF); β. Τι δείχνει το αμπερόμετρο όταν ο διακόπτης είναι κλειστός (ΟΝ); γ. Ποιο το ρεύμα σε κάθε αντιστάτη όταν ο διακόπτης είναι κλειστός (ΟΝ); Α 12V 4Ω 4Ω

7 Β. Αποφασίσατε να αντικαταστήσετε έξι παλιούς λαμπτήρες πυράκτωσης των 60W με άλλους έξι σύγχρονους λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας των 15W. Αν το κόστος κάθε κιλοβατώρας είναι 0,07 και οι λαμπτήρες λειτουργούν κατά μέσο όρο τέσσερις ώρες την ημέρα, ποια θα είναι η ετήσια εξοικονόμηση σε ευρώ που θα πετύχετε;

8 ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ Θέμα 13 ο 1. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά μεγέθη μιας ταλάντωσης ; 2. Ένα εκκρεμές εκτελεί 120 ταλαντώσεις σε ένα λεπτό Να υπολογιστούν : α. Η συχνότητά του β. Η περίοδός του γ. Ο αριθμός των ταλαντώσεων που θα πραγματοποιήσει σε χρόνο 40sec δ. Αν αντικαταστήσουμε το νήμα του με άλλο μεγαλύτερου μήκους τότε I. η περίοδός του θα αυξηθεί II. η συχνότητά του θα αυξηθεί III. θα εκτελεί πιό γρήγορα τις ταλαντώσεις του Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας Θέμα 14 ο 1. Να αναφέρετε τις ενεργειακές μετατροπές, που πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια ταλάντωσης ενός εκκρεμούς 2. Να συμπληρώσετε τον πίνακα αν είναι γνωστό ότι δεν υπάρχουν απώλειες ενέργειας κατά τη διάρκεια των ταλαντώσεων Θέση ισορροπίας Ακραία θέση Ενδιάμεση θέση Κινητική ενέργεια Δυναμική ενέργεια 200 J 600J Μηχανική ενέργεια

9 ΜΗΧΑΝΙΚΟ ΚΥΜΑ ΘΕΜΑ 15 Ο 1. Ένα ηχητικό κύμα διαδίδεται στον αέρα εκπεμπόμενο από πηγή συχνοτήτων. Διπλασιάζουμε τη συχνότητα εκπομπής των κυμάτων και α. διπλασιάζεται και το μήκος του κύματος β. διπλασιάζεται η ταχύτητα διάδοσης του κύματος γ. υποδιπλασιάζεται το μήκος κύματος δ. υποδιπλασιάζεται η περίοδος ταλάντωσης των σωματιδίων του κύματος x(m) Το σχήμα δείχνει τη διάδοση ενός κύματος σ ένα σχοινί, ενώ έχει διανύσει την απόσταση των 6 m σε χρόνο 0.2sec α. Ποιά είναι η ταχύτητα διάδοσής του ; β. Ποιό είναι το μήκος κύματός του ; γ. Ποιά είναι η περίοδος ταλάντωσης των σωματιδίων του ; δ. Μπορεί το παραπάνω κύμα να διαδοθεί σε όλα τα μέσα ; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας