Какое физическое явление связано с работой электрочайника

Обновлено: 18.05.2024

Образец ВПР 2018 по физике 11 класс с ответами. Всероссийская проверочная работа 2018 года по физике 11 класс, содержит 18 заданий. На выполнение работы по физике отводится 1 час 30 минут (90 минут).

1. Прочитайте перечень понятий, с которыми Вы встречались в курсе физики:

электроёмкость, паскаль, литр, энергия, генри, плотность

Разделите эти понятия на две группы по выбранному Вами признаку. Запишите в таблицу название каждой группы и понятия, входящие в эту группу.

Название группы понятий

Понятия

2. Выберите два верных утверждения о физических величинах или понятиях. Запишите в ответ их номера.

1. Упругими называются деформации, которые исчезают после того, как действие внешних сил прекращается.
2. При равноускоренном движении тело за каждый час проходит одинаковые расстояния.
3. Кинетическая энергия тела зависит от высоты, на которой находится тело над поверхностью Земли.
4. Силой Ампера называют силу, с которой электрическое поле действует на заряженные частицы.
5. Фотоны не обладают массой покоя и движутся в вакууме со скоростью, равной скорости света в вакууме.

3. При вытекании воздуха из надутого воздушного шарика он приходит в движение (см. рисунок).

Как называется такой вид движения в физике?

4. Прочитайте текст и вставьте на место пропусков словосочетания из приведённого списка.

На рисунке изображён момент демонстрационного эксперимента по проверке правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Южный полюс магнита находится внутри сплошного металлического кольца, но не касается его. Коромысло с металлическими кольцами может свободно вращаться вокруг вертикальной опоры. Если начать выдвигать магнит из сплошного кольца, то кольцо будет _______________________________. Если магнит начать ______________________с разрезом, то кольцо будет ___________________________.

оставаться неподвижным
перемещаться вслед за магнитом
отталкиваться от магнита
совершать колебания
выдвигать из кольца
вдвигать в кольцо

5. Под колокол воздушного насоса поместили слегка надутый и завязанный шарик. По мере выкачивания воздуха из-под колокола шарик раздувается (см. рисунок). Как изменяются при этом объём воздуха в шарике, его давление и плотность?

Характер изменения величины
увеличивается	уменьшается	не изменяется
Объём воздуха в шарике
Давление воздуха в шарике
Плотность воздуха в шарике

6. Связанная система элементарных частиц содержит 9 электронов, 10 нейтронов и 8 протонов. Используя фрагмент Периодической системы элементов Д.И. Менделеева, определите, ионом или нейтральным атомом какого элемента является эта связанная система.

7. На рисунках А, Б, В приведены спектры излучения атомарных паров стронция, неизвестного образца и кальция. Содержится ли в образце стронций и кальций? Ответ поясните.

8. Воду, первоначальная температура которой равна 25 °С, нагревают на плитке неизменной мощности. Для нагревания воды до температуры кипения потребовалась энергия, равная 100 кДж. Далее на кипение воды было затрачено 40 кДж. Изобразите описанные процессы на графике зависимости температуры воды от полученной энергии.

9. Летом Андрей живёт в дачном доме, в котором электропроводка выполнена медными проводами сечением 1,5 мм2. Линия для розеток оснащена автоматическим выключателем с установкой срабатывания 16А (цепь размыкается при превышении данного значения тока). Напряжение электрической сети 220 В.

В таблице представлены электрические приборы, используемые в доме, и потребляемая ими мощность.

Электрические приборы	Потребляемая мощность, Вт
Телевизор	500
Электрический обогреватель	2000
СВЧ-печь	800
Электрический чайник	2000
Электрический утюг	1500

В доме работает электрический обогреватель. Какой(-ие) из указанных приборов можно включить в сеть дополнительно к обогревателю? Запишите решение и ответ.

10. С помощью барометра проводились измерения атмосферного давления. Верхняя шкала барометра проградуирована в мм рт. ст., а нижняя шкала – в гПа (см. рисунок). Погрешность измерений давления равна цене деления шкалы барометра.

Запишите в ответ показания барометра в мм рт. ст. с учётом погрешности измерений.

11. Космонавты исследовали зависимость силы тяжести от массы тела на посещённой ими планете. Погрешность измерения силы тяжести равна 2,5 Н, а массы тела – 50 г. Результаты измерений с учётом их погрешности представлены на рисунке.

Каково приблизительно ускорение свободного падения на этой планете?

12. В катушку индуктивности вносят магнит. При этом в её обмотке возникает индукционный ток. Вам необходимо исследовать, зависит ли направление индукционного тока, возникающего в катушке, от направления вектора
магнитной индукции магнита. Имеется следующее оборудование (см. рисунок):

В ответе:
1. Опишите экспериментальную установку.
2. Опишите порядок действий при проведении исследования.

13. Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе принципа их действия.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.

А. двигатель постоянного тока
Б. лампа накаливания

1) взаимодействие постоянных магнитов
2) действие магнитного поля на проводник с током
3) тепловое действие тока
4) химическое действие тока

Прочитайте фрагмент инструкции к стиральной машине и выполните задания 14 и 15.

Прежде чем включать машину в розетку, подсоедините провод заземления к водопроводной трубе, если она сделана из металла. Если вода подаётся по трубам из синтетического материала, такого как винил, заземление не может быть произведено к водопроводной трубе. Необходимо использовать другой способ заземления.

Внимание: Не подсоединяйте провод заземления к газовой трубе, громоотводу, телефонным линиям и т.п.

Для максимальной безопасности подсоедините провод заземления к медной пластине или штырю заземления и закопайте пластину или штырь в землю на глубину не менее 20 см.

14. В инструкции требуется при установке стиральной машины подсоединить провод заземления. Для чего делают заземление?

15. Почему в инструкции запрещается делать заземление через водопроводную трубу из синтетического материала, такого как винил?

Прочитайте текст и выполните задания 16–18.

Рентгеновские лучи

Рентгеновское излучение − это электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением.
Рентгеновские лучи возникают всегда, когда движущиеся с высокой скоростью электроны тормозятся материалом анода (например, в газоразрядной трубке низкого давления). Часть энергии, не рассеивающаяся в форме тепла, превращается в энергию электромагнитных волн (рентгеновские лучи).
Есть два типа рентгеновского излучения: тормозное и характеристическое. Тормозное рентгеновское излучение не является монохроматическим, оно характеризуется разнообразием длин волн, которое может быть представлено сплошным
(непрерывным) спектром.
Характеристическое рентгеновское излучение имеет не сплошной, а линейчатый спектр. Этот тип излучения возникает, когда быстрый электрон, достигая анода, выбивает электроны из внутренних электронных оболочек атомов анода. Пустые места в оболочках занимаются другими электронами атома. При этом испускается рентгеновское излучение с характерным для материала анода спектром энергий.
Монохроматическое рентгеновское излучение, длины волн которого сопоставимы с размерами атомов, широко используется для исследования структуры веществ. В основе данного метода лежит явление дифракции рентгеновских лучей на трёхмерной кристаллической решётке. Дифракция рентгеновских лучей на монокристаллах была открыта в 1912 г. М. Лауэ. Направив узкий пучок рентгеновских лучей на неподвижный кристалл, он наблюдал на помещённой за кристаллом пластинке дифракционную картину, которая состояла из большого количества расположенных в определённом порядке пятен.
Дифракционная картина, получаемая от поликристаллического материала (например, металлов), представляет собой набор чётко обозначенных колец. От аморфных материалов (или жидкостей) получают дифракционную картину с размытыми кольцами.

16. Какой из типов рентгеновского излучения имеет линейчатый спектр?

17. На рисунках представлены дифракционные картины, полученные на монокристалле, металлической фольге и воде. Какая из картин соответствует дифракции на монокристалле?

18. Можно ли исследовать атомную структуру монокристалла, используя инфракрасные лучи? Ответ поясните.

Парктроник (или парковочный радар) представляет собой систему бесконтактных сенсоров, предназначенных для установки на автомобили. Её использование позволяет облегчить процесс парковки машины, сделав его более простым и удобным. Кроме того, наличие такой системы даёт возможность обезопасить водителя и пассажиров транспортного средства, снизив вероятность случайного столкновения с преградой или предметом, который лежит на дороге, а также другим транспортным средством.

Как именно функционирует парктроник?

Устройство состоит, как правило, из двух блоков – индикации и управления, которые размещаются внутри салона авто. Один из них служит для создания предупредительных сигналов (звуковых или световых), в то время как другой позволяет осуществлять управление работой парковочного радара.

Важнейшей частью и основой всей системы являются бесконтактные датчики, которые устанавливаются с наружной стороны автомобиля. Их количество может варьироваться в зависимости от типа и конкретной модели парктроника. Они могут соединяться с другими блоками при помощи проводов, следующих вдоль кузова машины, но встречаются и системы беспроводного типа.

Когда машина приближается к физическому препятствию, то сенсоры фиксируют это, после чего устройство предупреждает об этом водителя с использованием характерного звукового сигнала и световых индикаторов, расположенных на блоке индикации.

Обычно прибор оповещает автомобилиста при приближении к преграде на расстояние от 1 до 2 метров, но в некоторых случаях его можно настроить вручную. Кроме того, характер сигнала может меняться при более опасном сближении, когда расстояние составляет менее одного метра. В основе работы парктроника могут лежать разные физические явления.

Какое физическое явление лежит в основе автомобильного парктроника?

Ответ на это вопрос зависит от того, какой именно тип бесконтактных датчиков используется в конкретном парковочном радаре. Всего их существует два типа, а именно:

1. Ультразвуковые. Используются в самых ранних версиях устройств еще с 1978 года, но при этом широко применяются и сегодня.

Какое физическое явление лежит в основе действия ультразвукового парктроника?

Основой для работы таких чувствительных элементов является принцип излучения, отражения и приёма звуковых волн, находящихся в ультразвуковом диапазоне. Поэтому систему, в которой применяются такие датчики, нередко называют ещё акустическим парковочным радаром.

А при использовании электромагнитных чувствительных элементов?

В этом случае в основе работы парктроника лежит такое физическое явление, как электромагнитное излучение. На кузове авто размещается две антенны, одна из них является передатчиком сигнала, а другая – его приёмником. Обязательным элементом устройства в этом случае является амплитудный анализатор, который фиксирует любые изменения уровня связи между антеннами, которые возникают при приближении машины к различным физическим препятствиям.

Таким образом, оба этих физических явления лежат в основе функционирования парктроника.

Какое физическое явление объясняется интерференцией света?

Красный цвет абажура настольной лампы, светящейся белым светом

Красный цвет мыльной пленки, освещаемой белым светом

Проявление цветного спектра настольной лампы, светящейся белым светом

Корпускулярно-волновой дуализм

Заполните пропуски в тексте.

Единство и корпускулярных свойств, дискретности и , т. е. корпускулярно-волновой дуализм, есть черта материальных объектов, которой обладают и поля, и все . И это ещё одно доказательство единства материального мира.

Волновые и корпускулярные свойства

Распределите явления, характеризующие волновые и корпускулярные свойства.

Волновая теория

Корпускулярная теория

Корпускулярно-волновой дуализм

Волновые явления

Заполните пропуски в тексте. Для этого наберите пропущенные слова на клавиатуре компьютера.

– сложение двух волн, вследствие которого устойчивая во времени картина усиления или ослабления результирующих световых колебаний в различных точках пространства.

– огибание волнами краев препятствий – присуща любому волновому движению.

– явление вырывания электронов из вещества под действием падающего на него света.

Корпускулярно-волновой дуализм

Атом Бора

Соедините попарно фразы так, чтобы получились правильные утверждения.

Планетарная модель атома

Почему планетарная модель атома, предложенная Эрнестом Резерфордом, оказалась несостоятельной? Подчеркните правильные варианты ответа.

1. Она не объясняет прерывистый спектр излучения атомов

2. Она не имеет наглядного образа

3. Она не объясняет продолжительное существование атомов

4.Она противоречит закону всемирного тяготения

Корпускулярно-волновой дуализм

Волновые явления

Соедините попарно изображения с явлениями.

Волновые явления

Заполните пропуски в тексте, выбрав правильные варианты ответа из выпадающего меню.

Интерференцию описать с позиции волновой теории.

Дифракцию описать с позиции волновой теории.

Дисперсию описать с позиции волновой теории.

Отражение и преломление описать с позиции волновой теории.

Фотоэффект описать с позиции волновой теории.

Интерференция

Волна, отражённая от нижней границы тонкой пленки, отстаёт по фазе от волны, отражённой от верхней границы. Величина этого отставания зависит от толщины плёнки и от длины световых волн в плёнке. Вследствие этого будет происходить гашение одних цветов спектра и усиление других. Поэтому места плёнки, обладающие разной толщиной, будут окрашены в различные цвета.

Фотоэффект

На модели можно наблюдать явление выбивания электронов из поверхности металла электро-магнитными волнами разной длины.

Корпускулярная теория

Заполните пропуски в тексте, выбрав правильные варианты ответа из выпадающего меню.

Трудно представить современную жизнь без электрочайников. Высокая скорость нагрева, привлекательный внешний вид и низкое количество потребляемой энергии сделали его незаменимым прибором на любой кухне, как в доме, так и в офисе. Данная статья ознакомит вас с устройством современного электрочайника и поможет разобраться во всех тонкостях его работы.

Немного истории

Идея создания такого устройства принадлежит американскому полковнику Кромптону, который впервые продемонстрировал свое изобретение на Чикагской всемирной ярмарке 1893 года. Нагревательный элемент был вмонтирован в подставку чайника, что на порядок увеличивало время и расход электроэнергии, требуемой для нагрева воды. Из-за указанных недостатков, устройство не смогло привлечь к себе внимание широкой публики.

Взяв за основу идею Кромптона, англичанин Артур Лардж усовершенствовал модель, установив нагревательный элемент прямо во внутреннюю поверхность прибора, что позволило сократить время нагрева до минимума.

Первый электрочайник серийного производства был выпущен в Германии в начале 20 столетия компанией AEG. Некоторые модели до сих пор можно встретить в музеях современного дизайна по всему миру.

Виды ТЭН

Современные модели электрических чайников состоят из следующих компонентов:

специальная подставка,
нагревательный элемент,
корпус,
стеклянная колба,
термостат.

Так как основной частью любого чайника является нагревательный элемент (ТЭН), то по своей конструкции устройства классифицируются по типу нагревательной поверхности.

Нагревательная поверхность открытого типа, как правило, представляет собой пластину из нержавеющей стали, которая располагается на дне корпуса и имеет непосредственный контакт с водой. Такой тип ТЭНов характерен для моделей низкого ценового диапазона.
Нагревательная поверхность закрытого типа представлена специальной поверхностью, изолированной от контакта с водой. Это позволяет избежать возникновения накипи на стенках и на самом ТЭНе устройства. Устройства с такими нагревательными поверхностями характеризуются более высокой стоимостью.

Как все работает

Для того чтобы понять, как работает любое устройство, необходимо ознакомится с его схемой. Схема электрочайника выглядит следующим образом:

Электрический ток подается на контакты специальной подставки XP1. Далее ток проходит через терморегулятор S1. С данного регулятора ток поступает на контакты ТЭНа. HL – световой индикатор. S2 — выключатель тепловой защиты, который не участвует в процессе нагрева воды. Он срабатывает лишь в том случае, если колба чайника пуста.

Данная схема чайника довольно условна и может отличаться в зависимости от модели и количества дополнительных функций устройства.

В более обобщенном виде, принцип работы электрочайника заключается в последовательном осуществлении следующих действий:

Устанавливая устройство на специальную подставку, пользователь подключает чайник к электросети и нажатием кнопки активирует работу аппарата. Посредством электрического тока, нагревательный элемент кипятит воду. Максимально допустимая температура нагрева для таких приборов составляет 100 градусов по Цельсию. Из-за различных примесей, присутствующих в водопроводной воде, это значение может снизиться до 93-95 градусов.
Термостат определяет температуру нагрева воды и, после достижения определенной отметки, автоматически отключает подачу электричества на нагревательный элемент.
Если на вашем устройстве установлен режим поддержания температуры, чайник будет осуществлять постоянный подогрев воды после ее остывания до определенной температуры.

При выборе электрического чайника стоит обратить на материал, из которого он сделан. Устройства с металлической основой дольше всего нагреваются и используют большое количество энергии. Керамические чайники долго сохраняют тепло и отличаются более высокой скоростью нагрева.

Керамический чайник Rolsen RK-1008 C

Механизм автоматического отключения

В основе данного механизма лежит биметаллическая пластина, которая реагирует на количество горячего пара, поступающего из колбы аппарата. В разных моделях устройств этот механизм располагается в разных местах, что не оказывает никакого влияния на эффективность или долговечность.

При закипании вода начинает выделять большое количество горячего пара, который проходит через трубку к специальной пластине. Горячий пар нагревает язычок пластины и, под действием температуры, она надавливает на кнопку переключателя.

Как правило, в качестве трубки для передачи пара используют полость ручки-держателя. Этот вариант является наиболее предпочтительным, поскольку исключается возможность возникновения протечки.

Меры предосторожности

Перед тем, как начать пользоваться чайником, следует внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации. Если по каким-либо причинам она отсутствует, необходимо придерживаться следующих правил.

Читайте также: