Fiz him 5 6 gurevich by vseuchebniki

А. Е. Гуревич, Д. А. Исаев, Л. С. П онтак

ДОРОГИЕ РЕБЯТА! Вы приступаете к изучению основ двух но вых для вас наук — физики и химии.

Почему дует ветер? К уда текут реки? Отчего лимон кислый? Что такое гром и молния? Как запуст ит ь ракет у? Что входит в сост ав пищи? Что служит материалом для одежды? Ответы на эти и многие другие вопросы вы узнаете, изучая физику и химию.

А чтобы вам было легче и интереснее зани маться, мы станем вашими помощниками. Зовут нас Физикон и Химила. Советуем вам внимательно читать текст книги и не менее внимательно рассматривать рисунки. В них заложен важный смысл.

Ч е л о в е к п р е о б р а зу е т п р и р од у ВВЕДЕНИЕ П р и р од а

П осм отрите вок р уг: все, ч то вас окруж ает, назы вается материальны м м иром или, иначе, п риродой — ж и вой и неж ивой. В природе п о стоянно п р ои сход я т какие-то изменения: день см ен яется ночью , идет дож дь, ду ет ветер, зе ленеет трава, гори т к остер , нагревается вода в солнечн ы й день — все эти изменения назы ваю тся явлениям и природы . Ч еловек — часть природы» неразрывно связан с ней и зависит от нее.

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Рассмотрите рисунок, на котором изображены яв ления природы . Назовите их. 2. Н азовите несколько явлений природы, которые вы наблю дали, о которых читали, слышали. 3 . Приведите примеры, показывающие, как человек зависит от природы.

Ч еловек с м ом ен та своего появления на Земле сильно изм енил ее обл и к, продолж ает эт о делать и сейчас. Л ю ди стр оя т города, паш ут землю , канала ми соеди н я ю т м оря и реки. В небе летаю т са м олеты , корабли бороздят м оря и океаны , человек бурит скваж и н ы , по котор ы м из недр на п оверхн ость п оступаю т газ и нефть. В преобразовании ок р уж аю щ его м ира ч е л овеку п ом огаю т науки о прргроде, которы е отн ося тся к естествозн ан ию .

Тол ько человек, хор ош о и зучивш ий науки о природе, способен пользоваться щ едростью Земли, не нанося ей вреда. ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Рассмотрите рисунки и расскажите, всегда л и преоб разования идут природе на пользу.

Ч т о и зу ч а ет ф и зи к а

Т ел а и в ещ еств а

Ст роение вещ ест ва

В се окр уж аю щ и е вас предм еты , а такж е растения и ж ивотны е — эт о ф изические тела. Т о, из чего состои т ф изическое тело, назы ваю т вещ еством .

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

М ех а н и ч еск и е явл ен ия

Т епл овы е явления

Э лект ром агнит ны е явл ен ия

С вет овы е явления

1. Н азовите тела, которые вы видите на рисунке, и ве щества, из которых они изготовлены . 2. Назовите физические тела, которые можно увидеть: а) на улице; б) в спортзале. 3. Вним ательно рассмотрите та б ли ц у и до п о лн и те ее своими примерами.

Физическое тело Стакан Калля воды Ложка

Вещество, из которого оно состоит Стекло Вода Алюминий

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Приведите свои примеры механических, тепловых, световы х и электромагнитных явлений.

н а у ч н ы й м етод

Ч то и зучает хш оия Хийпгческне явления — эт о такие явле ния, при к отор ы х одни вещ ества превращ а ю тся в другие. FT I

'горание дерева

С кисание молока

'^добрения

Х и м и я изучает не тол ько свойства ве щ еств, к отор ы е сущ ествую т в природе, н о и возм ож н ость получения н овы х вещ еств — и с к у сствен н ы х и син тетических. П роизводство металлов, пластмасс, лекарств и м ногого д р у гого возм ож н о благодаря дости ж ен и ям х и мии.

здел ия из к а уч ук а

И ск усст в ен н ы й м е х

И зучая природу, человек использует науч ны й м етод, вклю чаю щ ий в себя наблю дение, оп ы т, теор и ю . И зучение явлений п рироды начинается с п р осты х наблю дений.

Дальнейш ее изучение явлений природы м ож н о осущ естви ть в лаборатории, проводя оп ы ты . П ри этом часто исп ол ьзую т специаль ное лабораторное оборудование.

И здел и я из пласт м асс О бобщ ая знания о явлени ях природы , п о лученны е в результате наблюдений и опы тов, учены е создаю т научны е теории.

Л екарст ва

Красит ели

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. В чем состоит основное отличие химических яв ле ний от физических? 2. Приведите примеры химических явлений.

и з м е р и т е л ь н ы е иршиирм

»|1а()ораторное оборудование

П ри проведении наблюдений и оп ы тов и с п ол ьзую т измерительны е приборы и ин стру м енты . И змерительны е приборы , как правило, им ею т ш калу, на которой нанесены деления с числам и. П осм отр и те к а ваш у добрую знаком ую — линейку.

В есы

В ольт м ет р

1 мм

Баромет р

Ам перм ет р М икролопат ка дл я т вер ды х вещ ест в

Ключ

М ерн ы й цилиндр

1 АЛ .iVv on

мл

чае цена деления 1 м м =

80 70

Д ерж ат ель Колба

М уф т а

60 5U

«Β β »

40 30 ‘Mi

Р асстоян ие м еж д у двум я соседним и ш тр и ха м и линейки — цена деления. В данном сл у jq см .

Н аибольш ее расстоян ие, к отор ое м ож н о измерить данной лин ейкой, — предел изм е рения — 10 см. Термомет р

Vjinil .....

П и п ет к а И зм ерит ел ьная I

М ен зур к а

Л аборат орный ст акан

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

Ш т ат ив

—

С екундом ер

1. Назовите измерительные приборы, известные вам. 2. Укажите цену деления и предел измерения каждого из изображенных на рисунках приборов,

и .зм ер ен и я

И зм ер ен и я Сегодня вы приступаете к лабораторным работам. В ы полняя лабораторные работы , вы научитесь работать с измерительны м и п р и бо рами. Л абораторная работа вьш олняется с оп ределенной целью , например проверить д о гадку, возн и к ш ую в процессе изучения явле ния. О бщ ие >тсазания к выполжениго л абор а тор н ы х работ 1. Работайте с приборами аккуратно. В ы полняйте правила пользования приборами. 2. П ри оформлении лабораторной работы напиш ите в тетради: а) название работы ; б) задание; в) результаты измерений в соответствии с ход ом работы ; г) ответы на воп р осы (если он и есть в зада нии); д ) вы воды из наблюдений или измерений.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 И зм ерен и е об ъ ем а ж и дкости

Х од работы 1. Определите цену деления ш калы м ерн о г о цилиндра и ее предел измерений. 2. Перелейте вод у из стакана в мерны й ц и линдр. 3. Определите по ш кале объем воды V. У ч т и т е , что 1 мл = 1 см ^Г^

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 О пределение р а зм ер ов ф и зи ч еск ого тел а

Задание 2. Определите вм естим ость стакана, измеряя объем налитой в него воды.

Х о д работы 1. Н алейте полны й стакан воды . В этом случае объем воды в стакане будет равен вм ес ти м ости этого стакана. 2. Перелейте всю воду из стакана в мерный цилиндр. 3. Определите объем этой воды , тем самым вы определите и вм естим ость стакана V^.

Х о д р а боты 1. Определите цену деления и предел и зм е рения линейки. 2. И змерьте при п ом ощ и линейки: а) длину бруска а ; б ) в ы соту бруска Ъ', в) ш ирину бруска с. 3. Воспользовавш ись данными измерений, вы числите площ ади граней бруска; S j = аЪ. S , = Ьс. 5 з = а с.

Задание 3. П одум айте, как м ож н о измерить вм естим ость стакана, если вся вода из него не ум ещ ается в м ерны й цилиндр. Указание Н уж н о см отреть на ш кал у цилиндра сбо к у , чтобы глаз находился на уровне п оверхно сти ж идкости!

И зм ер ен и я ТЕЛ О И ВЕЩ ЕСТВО

ЛАБОРА.ТОРНАЯ РАБОТА № 3

Ф о р м а , о б ъ е м , ц в ет, за п а х

И з м е р е н и е о б ъ е м а твер дого т е л а Х од работы 1· Н а л е й т е в м ерн ы й цилиндр некоторое к о л и ч е ст в о воды и определите ее объем . 2· П р и в я ж и т е к твердому телу н и тк у и осTopojKHo п огр у зи те его в воду. (Е сли тело не утон ет, с п ом ощ ь ю тонкого стерж ня погрузи те его п о л н о с т ь ю под воду.) 3. У р о в е н ь в од ы в мерном цилиндре изм е нился, и теп ерь поверхность воды располож е на о к о л о д р у го го деления. Отметьте эт о деле ние V 2

4. Ч т о б ы найти объем тела, надо из объема в ы ч е с т ь объ ем V , ; Vт е л * - VГ 2

О писы вая свой ства тела или вещ ества, м ы пользуем ся основны м и характеристикам и: ф ор м ой , объ ем ом , ц ветом , запахом . Закончите фразы перечислением характе р и сти к , изображ ен ны х на р и сун к ах тел.

У эт и х т ел один аковы е ... но р а зн ы е ....

У э т и х тел один аковы е но р а зн ы й ....

У эт и х тел оди н а к овы е .... но р а зн ы й ....

У эт и х тел один аковы е но р а зн ы й ....

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

К,

0 1

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ 1. О п р е д е л и т е ем кость пакетов из-под сока, буты л о к иЗ-под воды, б а нок из-под компота, суповой т а релки. 2. С ^ц е н и те на гла з, а затем измерьте дли н у и ши рину К о м н а ты , площ адь стола, длину карандаша. емкосТь ч а ш к и .

С равнен ие ха р а к тер и сти к ф и з и ч е с к и х тел Задание 1. П олож ите перед собой ф изические тела, котор ы е на ур ок е ф изики обы чно леж ат на парте, и ответьте на вопросы . 1. И з каких вещ еств изготовлены эти тела? 2. К акие тела изготовлены и з одн ого и того ж е вещ ества? 3. К акие тела и м ею т одинаковы е, а какие различны е: а) ф орм у; б) объем ? 4. К акие тела и м ею т один аковы й цвет; за п ах?

З С 'р у д н о е за да ние ). С помощью линейки и каран даш а И з м е р ь т е толш,ину нити.

Задание 2. Вспомните и запипш те ка к м ож н о больш е ф изических тел , которы е состоя т из тех ж е вещ еств, что и тела, леж ащ ие сейчас на парте.

С остояния вещ ества

С остоян и я вещ ества Л ю бое вещество в зависимости о т условий м ож ет находиться в трех состояниях: твердом, ж идком и газообразном . На рисунке показано одно и то ж е вещ ество (вода) в трех состояниях.

П одсказка Состояние вещества

Объем

Форма

Твердые тела

Сохраняют

Жидкости

Сохраняют

Не сохраняют

Газы

Не сохраняют

4. П ерелейте воду из стакана обратно в п р оби р к у и нагревайте ее до тех пор, пока в ней не станет заметно меньш е воды . Куда «исчезла» ч асть воды ? ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Т вердое

Ж и дк ое

Газообразное

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 Н абл ю ден ие разли чн ы х состоян и й вещ ества Х од работы 1. П ерелож ите куби к льда с подставки в стакан. И зменилась ли при этом его форма? И зм енился л и объем куби ка? 2. Р астопив к у би к льда в пробирке над о г нем, перелейте п ол у ч и в ш ую ся воду в тот же стакан. И зменилась ли при этом форма воды ? И зм енился ли объем воды?

1. приведите примеры вещ еств в различных состоя ниях. 2 . Однажды Петя п ро лил стакан молока а мама его за это очень ругала. Почему?

на

пол,

П одсказка Ж идкость не имеет собственной формы и принимает форму сосуда, в который ее наливают. Стакан по объему небольш ой, а молочное пятно расползется по всему полу. 3 . Однажды Петя спрята л о т товарищей шоколадку а карман и се л у батареи отопления смотреть те ле в и зор. Смож ет ли Петя съесть шоколадку, когда кончит смотреть телевизор?

Подсказка

ш З .И з св о и х наблюдений сделайте вы вод в виде таблицы , ответи в на воп росы (см . под сказку); — Сохраняет ли св ою форму: а) твердое тело; б) ж и д к ость? — Сохраняет ли объем : а) твердое тело; б) ж и дкость?

Если передача интересная и Петя ее будет смотреть до лго , то, опустив руку в карман, он вместо ш околад ки обнаруж ит там расплавленную шоколадную массу. 4 . Если дж инна выпустить из бутылки, то какой объем он долж ен занять согласно законам физики? П одсказка Потом у, с каким шипением джинн вы летает из буты л ки. можно предполож ить, что он представляет собой нечто газообразное. Это означает, что дж инн займет весь объем комнаты.

М а сса ОБОЗН.ЛЧЕН11Е:

т — масса

М асса — очень важ ная характеристика тела.

М а с с а т ел а за в и си т от т о г о , ск ол ько в ещ ест ва содер ж и т ся в данн ом т ел е. М ассу важ н о знать, к огда м ы покупаем в магазине прюдукты — м асло, кон ф еты , сме тану и др. К остер будет гореть тем сильнее и дольш е, ч ем больш е масса сгор аю щ и х дров.

Ч ем больш е масса заготовленного теста, тем больш е п и р ож ков м ож н о из него выпечь.

Эталон м ассы

Чем больш е масса рулона бум аги , тем бол ьш е получится из него тетрадей. М асса изм еряется с п ом ощ ью весов: на ве са х масса тела сравнивается с м ассой образ ца — эта л он а . Таким эталоном сл уж и т тело, м асса к отор ого названа 1 кил ограм м ( 1 к г ). В магазине вы видели подобны й эталон — ги рю . 1 тонна (т) = 10 центнеров (ц) = 1000 к г = = 1 ООО ООО г.

П р а в и л а и зм ер ен и я м а с с ы тел а с п о м о щ ь ю р ы ч а ж н ы х в е с о в 1. П еред взвеш иванием убедитесь, ч то ве сы правильно уравновеш ены . П ри н еобход и м ости на более л егкую ч аш ку полож ите п ол о ски бумаги. 2. Ч тобы весы не портились, взвеш иваемое тел о и гири оп уск ай те на ч а т к и остор ож н о, не роняя и х. 3. Н ельзя взвеш ивать тела более тяж елы е, чем указанная на весах предельная нагрузка. 4. На чаш ки весов нельзя класть м окры е, грязные, горячие тела, насьшать без проклад - о к и п ор ош ки , наливать ж и дкости . 5. М елкие гири и разновесы м ож н о брать тол ько специальны м пинцетом. П и н ц ет 6. П олож ив взвеш иваемое тело на левую чаш ку, на правую полож ите ги рю , м асса к о тор ой к а ж ется на глаз нем ного больш ей, чем м асса взвеш иваем ого тела. Если гиря перетя гивает ч а ш к у , то поставьте ее обратно в фут ляр, если ж е не перетягивает — оставьте на Д Q Q чаш ке. Затем проделайте то ж е с меньш ей ги рей и так далее, п ока не будет дости гн уто рав Р а зн овесы : миллиграммы (мг) новесие. 7. У равновесив тело, подсчитайте сум м ар н ую м ассу гирь, л еж ащ и х на чаш ке весов, за пиш ите значение м ассы тела и затем уберите гири с чаш ки весов в футляр.

Гири: граммы (г)

Правило приближения Ч тобы вы разить м ассу в грам м ах, число, обозн ачаю щ ее м иллиграммы : а) 500 м г и вы ш е заменяю т 1 г; б) м еньш е 500 мг — отбрасы ваю т. Н апример, масса карандаша: m = 25 г 270 м г; m = 25 г. М асса пенала: т = 140 г 870 м г; т = 141 г. ЛА Б О Р А ТО Р Н А Я Р А Б О ТА № 6

П О Д У М А Й И О ТВ ЕТЬ

И зм ер ен и е м а с сы тел а на р ы ч а ж н ы х весах

Приведите примеры ситуаций, в которых нам важно знать массу тела.

Указание. Измерьте массу ручки, пенала в соответствии с правилами измерения.

Температура

Т ем пература

О ВО ЗИ Л Ч ЕН И Е:

т ем перат ура

t = 36,6 X

Т ем пература — характеристика нагретости тела. Ее и зм еряю т в градусах Ц ельсия. Температура — важ ны й показатель с о стоя н и я л ю бого ж и вого организма: человека, ж и вотн ы х, растений. ί = 37 °С

ГС В зависим ости от тем пературы м ногие я в ления протекаю т по-разному. И зменение тем пературы влияет на состоян ие вещ ества. Зим ой, после оттепели, на карнизах п оя в л я ю тся сосульки. t = 1 0 0 °С ВОДЫ

Температура является важ нейш ей харак тер и сти к ой погоды . Температуру изм еряю т термометром. Чаще всего использую т термометры, им ею щ ие сле дую щ и е элементы : 1 — резервуар с ж и дко сть ю , 2 — тон кую тр убк у и 3 — ш калу. При нагревании объем ж и дкости в термометре уве личивается и длина столбика ж и дкости в тон кой трубке растет. При охлаж дении объем уменьш ается и уровень ж идкости понижается. В м едицинском терм ом етре (градуснике) м еж ду резервуаром с о р ту тью и тр убк ой и м е ется суж ение. П оэтом у после измерений, ч то бы вернуть рпуть в резервуар, градусник надо встря хн уть. в бы товом терм ом етре суж ения нет. П оэто м у его встря хи вать не следует. П ри измерении температуры резервуар терм ометра следует пом естить в ту среду, тем пература к отор ой определяется, подерж ать его там в течение н ек отор ого времени и , не вы ним ая, снять показания. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 И зм ерен и е тем п ер а ту р ы в о д ы и возд у ха Задание. И змерьте тем пературу воды в стака не и тем пературу воздуха в классе.

К огда вода в котел ке достаточно нагреет ся , он а начинает кипеть. Охлаж денные пищ евы е продукты долго не п ор тя тся. Сильно разогретое тело светится. t = 6000 °С

t =

3000 °с

Х од работы 1. Определите ц ен у деления и предел изме рения терм ометра. 2. И зм ерьте тем пературу воздуха в кл ас се: t воздуха 3. И зм ерьте тем пературу воды в стак а не: t аоды 4. Ответьте на вопрос: «Н а каком физиче ском явлении основано действие термометра?» ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Определите цену деления и предел измере ния градусника, а затем измерьте тем перату р у своего тела утром и вечером.

Строение вещ ества

Строение вещ ества М ного веков учены е пы тались узнать, как устроен о вещ ество. Они и сейчас продолж аю т дяд этим дум ать. В от что известно науке о строении вещ ества сегодня. В се вещ ества состоя т из м ельчайш их час тиц — м олекул, атом ов или и он ов. М еж ду эти м и частицам и есть п р ом еж утки . Разные вещ ества состоя т из различны х частиц. Эти — из м олекул Эти — из атомов {угл ек ислы й газ, вода) (неон, гелий)

Эти — из ионов (соль, ж елезо)

М олекулы , атомы и ионы настолько малы, ч то невооруж енн ы м глазом увидеть и х невоз м ож н о. Н апример, в головке простой булавки н аходится столько ч асти ц , ч то если взять стол ько ж е я бл ок , т о из н и х сл ож и тся в ы со кая гора. П роведите оперты , котор ы е доказы ваю т, ч то вещ ества с о сто я т из частиц, разделенных пром еж утк ам и . ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 Н абл ю ден и е дел и м ости вещ ества Задание 1 1. Б росьте в стакан кристаллик марганцов ки . Н алейте воду и размеш айте. П очем у р а с твор окрасил ся? 2. Отлейте половину содер ж и м ого стака на и долейте стакан доверху чи стой водой. К ак изменился цвет вод ы ? К ак эт о объ я с н ить? Задание 2. Р астян ите и сож м и те резиновы й ластик, мяч. П очем у мяч удается сж ать си ль нее?

К аж дая м олекула, в св ою очередь, состои т из ещ е более м ел ки х частиц — атом ов. М оле ку л ы различны х вещ еств с о сто я т из разны х атом ов. В состав м олекулы м ож ет входить два, три , четы ре, а м ож ет, и несколько деся т к ов или даж е ты ся ч атомов. М ол ек ул а воды сост оит из т рех атомов

М ол ек ул а водорода сост оит из д в у х ат омов

М ол ек ул а ДНК сост оит из т ысячи ат омов

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. За по лни те пропуски в следующем тексте. “Все вещ ества ... на б о л е е ... части». 2 . Самыми маленькими частицами являю тся:

а)... б )... в )...

На р и сун к ах атом ы изображ ены к р у ж о ч ками. В будущ ем вы узнаете, ч то строение атом ов более слож ное.

Д виж ение частиц вещ ества

Д виж ение части ц вещ ества

тР 6 - 0 9 ό л 2»

'* 1 '^ Д иф ф узия е ж идкост ях

J & H 2l Z K ♦ Д иф ф узия в т вер ды х т елах

М ельчайш ие частии^ы л ю бого вещ ества, будь то газ, ж и д к ость или твердое тело, н а хо дя тся в п остоя н н ом беспорядочном дви ж е нии. П ричем чем бы стрее д в и ж у тся ч астицы , тем вы ш е температура вещ ества. П равильность этого предполож ения под тверж дает ряд явлений. Одно из них — диф ф узия — явление, к огда вещ ества см еш ива ю тся сами собой. Д иффузия в газах п р ои сход и т бы стрее, чем в ж и дк остя х, а в ж и дк остя х бы стрее, чем в тверды х телах. Это связано с тем , ч то ч асти ц ы тверды х тел располож ены почти вплотную др уг к другу. М еж ду частицами ж идкостей есть пром еж утки. А м олекулы газа вообщ е да л ек о располож ены друг от друга. Д иффузия при более вы сок ой температуре п р ои сходи т бы стрее. Это и понятно: чем выш е температзгра, тем бы стрее д в и ж у тся частицы вещ ества.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9 Н абл ю ден и е явлени я ди ф ф узии

Задание 3 1. П роделайте оп ы т, описанны й в зада нии 2 , н о на этот раз см очите бум агу горячей водой. 2. В каком случае диф ф узия происходит бы стрее: при вы полнении задания 2 или сейчас? 3. Сделайте вывод о том , ка к зависит с к о р ость диффузии о т температуры.

Ч ем в ы ш е т е м п е р а т у р а , т ем ... п р о и с х о д и т д и ф ф у зи я . nOflyALAfi И ОТВЕТЬ 1. Представьте, что у вас есть волшебный телевизор. Что вы увидите в нем. рассматривая строение в е щ еств? 2 . В чем состоит явление диф ф узии? Знаете л и вы какие-либо проявления диф фузии кроме тех, что при ведены в учебнике? Если нет, то разузнайте (вос пользуйтесь д ля этого дополнительной литерату рой). 3 . Какие физические явления напоминают ситуацию, возникшую на футбольном поле?

Задание 1 1. О ткройте на кор откое время пробирку с ватой, см оченной спиртом . Ч то вы почувство вали? 2. К ак м ож н о объяснить распространение запаха спирта с точ к и зрения м олекулярн ого строен и я вещ ества? Задание 2 1. См очите часть листа бум аги водой и п о лож и те на увлаж ненное м есто кристаллик марганцовки. 2. Ч то вы наблюдаете? О бъясните п р ои сх о дящ ее явление с точк и зрения м олекулярного строения вещ ества. 3. Сделайте вы вод о том , где п роисходит дифф узия бы стрее: в газах или в ж и дк остя х.

В за н м о д е и ст в и е ч а с т и ц в е щ е с т в а

В заим одействие части ц вещ ества Л ю бое вещ ество состои т и з м ельчайш их ч асти ц , располож ен н ы х на н ек отор ом рас стоя н и и др уг от друга. П очем у ж е частицы твердого вещ ества и ж и д к ости не разлета ю т ся ? О пыт показы вает: если оп усти ть на п о верхн ость воды стек л о, подвеш енное на нит к а х , а затем попробовать его поднять, потре буется значительное усилие. Дело в том , что ч астицы воды и стекла притягиваю тся друг к другу. Если растянуть п р уж и н у, а п отом отп у с ти ть, то ее частицы , притягиваясь д р зт к др у гу, заставят п р уж и н у принять свои преж ние размеры .

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10 Н абл ю ден и е взаи м одей стви я ч а сти ц р азл и ч н ы х вещ еств 1. П риж м ите др уг к д р угу два к у ск а плас тилина. П очем у они слипаю тся? 2. Сож м ите пальцами ластик, а затем о т пустите его. П очем у ластик восстанавливает св ою ф орм у? 3. Ответьте на вопросы . П ри каком условии становятся заметны си л ы притяж ен ия м еж ду частицам и? К огда стан овятся значительны ми силы о т талкивания м еж ду частицам и? ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Почему не заметно притяжение частиц бруска и стола? 2 . На каком явлении основано склеивание предме тов? 3 . Почему сжатая пружина подбрасы вает груз? 4 . Что безопаснее д ля вашей одежды: сесть на бумагу или жвачку? В каком случае возникнут неприятности

Если п овер хн ости свин цовы х цилиндров отполированы , то ч астицы п оверхностн ого слоя одн ого цилиндра м огу т оказаться на д о статочн о бл и зком расстоян ии о т частиц др у гого цилиндра и буд у т притягиваться друг к другу· Тогда возникает вопрос: «Е сли частицы притягиваю тся, т о п очем у они не сбл и ж аю тся вп л отн у ю ?» О казывается, м еж ду частицам и действую т ещ е и силы отталкивания. Если пруж ину сж ать, то она расправится: ч астицы , к отор ы е подош ли слиш ком близко друг к др угу, отталкиваю тся.

и почему? 5 . Почему грифель карандаша делаю т из графита? По чему на классной доске пишут мелом? 6 . Д в е плоские сухие стеклянные пластинки не сли па ются. Что изменится, если пластинки смочить водой? Почему? 7 . Что удерж ивает каплю , висящую на пипетке?

Ч а ст и ц ы л ю б о г о в ещ ес т в а н а х о д я т с я н а н е к о т о р о м р а с с т о я н и и д р у г от д р у г а и в з а и м о д е й с т в у ю т , т. е. п р и т я г и в а ю т с я и о т т а л к и в а ю т ся . 26

Строение атом а

Ч астицы вещ ества и состоя н и я вещ ества

А т о м настолько мал, что ни в оди н м и кр о ск оп увидеть, как он устроен, не удается. Тем н е менее учены е узнали его строение. Самое важ ное откры тие в исследовании строения атом а сделал Э. Резерф орд. На основе опы тов он установил, ка к устроен атом.

И з оп и сан н ы х вы ш е и проделанны х вами опы тов следует вы вод:

в з а и м н о е р а с п о л о ж е н и е ч а ст и ц в в е щ е с т в а х б ы в а е т р а з л и ч н ы м в за ви си м о ст и о т с о с т о я н и я в ещ ест в а . Т вердое

Ж и дк ое

Г азообразное

А т ом

/Г Г -

° · · · « · · л • · ·*

0 0

Элект роны

Я др о

Эрнест Р езерф орд {1 8 7 1 — 1937) — английский учены й, иссл едова в ший ст роение ат ома

0 П рот он ы

Част ицы Част ицы располож ены располож ены в определ ен беспорядочно, ном порядке, дост ат очно близко друг близко друг к другу к другу В заим одей ст вие между част ицами сильное

Частицы располож ены беспорядочно, далеко друг от друга

Част ицы Ч аст ицы не слабо взаим о взаим одей дейст вую т ст вую т друг с другом

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

1. в каком состоянии вещество: а) сохраняет и форму и объем: б) сохраняет объем, но не сохраняет форму: в) не сохраняет ни форму, ни объем?

А т о м состои т из ядра и д в и ж у щ и х ся в о к р у г него эл ектрон ов (е). Я дро состои т из протон ов (р) и н ей тр о н ов (д ). П рогон ы и нейтроны — ч астицы очень маленькой м ассы . М ассы протона и нейтро на примерно равны , м асса электрона почти в 200 0 раз меньш е. П ротон ы и электрон ы при тяги ваю тся друг к др угу, п оэтом у эл ект роны , двигаясь вок р уг ядра, не отры ваю тся от него.

2. Как связаны свойства различных состояний со строением вещ ества? 3. Почему диффузия происходит быстрее при более высокой температуре? 4. Почему диффузия происходит у газов быстрее, чем у жидкостей, а у ж идкостей — быстрее, чем у твердых тел?

Взаимодействие протонов и электронов на зывается электрическим , и говорят, ч то у них сущ еств ую т эл ектрические зар яды . Они рав ны п о величине, но п р оти воп ол ож н ы п о зна-

Строение атом а ку: у протона — полож ительны й, а у электро на — отр и д а тел ьвы й заряд. Н ейтрон эл ект р ического заряда не имеет. С увеличением числа нейтронов возрастает масса ядра. С увеличением числа протонов возрастает заряд и масса ядра. П оск ол ьк у в состав атом ного ядра входят п р отон ы , ядро им еет полож ительны й заряд. О днако в целом атом не заряж ен: количество эл ектрон ов, д в и ж у щ и хся в ок р уг ядра, равно кол и честву протонов в ядре. А т о м ы разны х вещ еств отл и чаю тся друг от д р уга числом протонов, нейтронов, эл ект ронов. С увеличением числа п ротон ов возрас та ю т заряд и масса ядра. Ч исло нейтронов не изм еняет заряд ядра, а изм еняет лиш ь его м ассу.

В полож ительном ионе к ол и чество п р ото нов превы ш ает ч и сл о электронов. В отрица тельном , наоборот, эл ектрон ов больш е, чем протонов.

Ч ем больш е эл ектрон ов потерял или при обрел атом , тем больш е заряд иона. А т ом водорода

А т ом гелия

А т ом лит ия

Изменение состава ядра п р ои сход и т тол ь ко в сл ож н ы х яд ерн ы х реак ц и ях. Вм есте С тем сущ ествует больш ое кол ичество ф изи ч еск и х и хи м и ч ески х явлений, в процессе к о тор ы х от атома отр ы ваю тся эл ектр он ы или наоборот — к атом у при соеди н яю тся доп ол нительны е эл ектрон ы . В результате этого об разую тся ч астицы , называемые ионам и. И оны обладаю т электрическим зарядом.

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Какие частицы входят в состав ядра атома? 2 . Н азовите част>1цы, движущиеся вокруг ядра. 3 . Нарисуйте в тетради, как устроен атом.

4. Обладают ли электрическим зарядом протоны, нейтроны, электроны ? 5 . В ядре частицы: 7 протонов и 7 нейтронов. Вокруг ядра движ утся 6 электронов. Как назы вается такая частица? 6 . В ядре частицы: 8 протонов и 8 нейтронов. Вокруг ядра движ утся 9 электронов. Как называется такая частица?

лим ичеикие в л ст сш ш

Х и м и ч е с к и е эл е м е н ты Д митрий И ванович М енделеев {1 8 3 4 — 19 0 7 ) — великий р усск и й учены й,

Г Р У П П Ы

от кры вш ий,

периодический закон хи м и че ск и х элем ент ов Х и м и ч еск и е эл ем ен ты — это определенны й вид атом ов, и м ею щ и х один и тот ж е заряд ядра. В х и м и и свой язы к — язы к знаков и ф орм ул. К аж ды й из хи м и чески х элементов им еет свое название и буквенное обозначение. Х и м и ч еск и х элементов известно более 100 . М ногие сведения о них собраны в систем у, которая отраж а ет один из осн овн ы х законов х и мии — п е р и о д и ч е с к и й закон. Д . И. М ен дел еева . Эта систем а представлена в виде таблицы. Таблица разделена на 7 периодов и на 8 групп. К аж дом у хи м и ч еском у элементу отведено стр ого определенное м есто, за к а ж ды м элементом закреплен пор ядк о вы й номер. Н апример, хим ический элемент алю м иний занимает в таб лице 13-ю к л етк у в 3-м периоде, 3-м ряду и ПГ-й группе. А

Б ук вен н ое обозначение элемен-та

58 С ё

/инТ9Н0ИДЬ

Н ом ер элем ент а

1и еи * * *

Актиноиды

р .

61 N d ПрМ

П рвм вм и

ТЬ Товмв

93 и

1Р9П1СпамЯ

Voju

М»«1

Н азва н и е элем ент а

Э Л Е М Е Н Т О В

в е щ е ст в а п р о с т ы е и сл о ж н ы е Вещ ества бывают простые и слож ны е. М но гие хим ические соединения, например водо род H j, кислород Og, натрий Na и др ., содержат атомы одного элемента. Из огром ного числа молекул каж дого вида образую тся просты е ве щ ества. Д ругие ж е соединения содерж ат ато м ы разны х элементов, например вода Н О, п о варенная соль NaCl, углекислый газ СО^^.

'Л ОБОЗНАЧЕНИЕ:

“

К ислород — эт о п ростое вещ ество, м олекуI ла к от ор ого состои т из двух один аковы х атомов. П редставляет собой газ без цвета и запа1

ха , составляет g часть воздуха. К ислород поддерж ивает горение, без него горение прекращ ается. К ислород необходим л ю дям , ж и вотн ы м и растениям для ды хания.

Соляная кислот а

П ол уч ен и е кислорода

К исл ород > P in

HCI

П ер м а н га н а т калия {марганцовка)

П роц есс поглощ ения зелены ми растения м и угл ек и сл ого газа и выделения кислорода, п рои сходя щ и й на свету, носит название ф о т о синтеза. К и сл ор од и сп о л ьз у ет ся

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

при газовой сварке р езк е мет аллов

для сгорания топлива в безвоздуш ном косм ическом прост ранст ве

1. Внимательно рассмотрите рисунки, Какие вещ ест ва простые, а какие сложные?

Подсказка Простые вещества состоят из атомов то льк о одного химического элемента. Слож ны е вещ ества состоят из атомов нескольких химических элементов. 2 . Однажды Петя принес из школы модель молекулы уг лекислого газа. Как только Петя отвернулся, кот Ф и ли мон столкнул модель со стола, и она развалилась. На что развалилась модель молекулы углекислого газа? 3 . Петя был очень рассержен на Филим она и запустил в него моделью атома кислорода. К счастью, с Ф и ли моном ничего не случилось. Он вовремя увернулся. А вот от атома кислорода оторвался электрон. Во что превратился атом кислорода?

дл я ды ха н и я под водой дл я ды ха н и я при полет ах на больш их в ы сот а х

К и сл о р о д

В од ор од

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА JVa 11

В одород — п ростое вещ ество, молекула к о тор ого состои т из д в у х атомов. Он самы й рас пространенны й хи м и ч ески й элемент. Солнце и другие звезды в основном состоят из водорода. Атом, водорода входит в состав м олекул во ды , природного газа и других вещ еств.

Н абл ю ден ие горен и я 1. З аж гите свечку. У становите ее на кр ы ш ку, предварительно накапав расплав ленны й стеарин. 2. П рекратите доступ ки сл ор ода к свечке: для этого накройте ее перевернуты м стака ном. 3. Ч то п роизош ло? О бъясните почему. Г»

В одород соеди н я ет ся с кислородом , образуя воду П олучени е водорода 4. А к к у р а тн о переверните стакан и очень аккуратно сним ите с него кр ы ш ку. о. Н алейте в стакан и звестковой воды . Об ратите внимание на т о , что и звестк овая вода пом утнела — эт о признак образовавш егося углекисл ого газа. 6. О ткуда в стакане появился углекислы й газ? К акое явление произош ло (физическое или хи м и ч еское)?

Zn + 2НС1—►ZnCL

Са(ОН)

А ппарат Киппа

В одород прим ен яю т как топл иво для ра кетн ы х и реактивны х двигателей. В одород — эк ол оги ческ и чи стое топливо, п оэтом у его начинаю т применять и для двига телей внутреннего сгоран ия в автом обилях и сам олетах.

В од а Без воды невозм ож на ж и зн ь, она н еобхо дима человеку, ж и вотн ы м и растениям . В ода — хор ош и й растворитель. Х ор о ш о известно, ч то сахар и многие др у гие вещ ества растворяю тся в воде. Если ч астицы вещ ества вместе с водой про ход ят через фильтр, то это вещ ество раствори мо в воде. С ущ ествую т вещ ества, малорастворимы е в воде, например ги п с, известь.

Р а с т в о р и взвесь

Uv.

Л ст и н н ы й раст вор

Три сост ояния воды Ш. Ш В звесь

Л ед

В ода

О садок

Л А Б О Р А Т О Р Н А Я Р А Б О Т А № 12

Газ

Р аздел ен и е р а ств о р и м ы х и н ер а створ и м ы х вещ еств ф и л ьтровани ем

Если ж е частицы вещ ества задерж иваю т ся ф ильтром , то эт о вещ ество нерастворимо в воде. Растения, ж ивотны е и человек лучш е у с ваиваю т необходим ы е для ж изн и вещ ества, если они растворены в воде.

Задание. В ы ясн ите, растворим ы ли в воде са харны й п есок, соль, речной песок. Х од работы 1. С лож ите фильтр, пом естите его в ворон к у , налейте в него капельку воды , чтобы фильтр плотно прилегал к стенкам воронки. 2. Вставьте ворон ку с фильтром в кол бу. 3. Возьм ите 2— 3 лож ечки вещ ества, п о м естите его в п робирку и налейте в нее воды

П О Д У М А Й И О ТВ ЕТЬ 1. Опишите свойства воды. Укажите, имеет ли она цвет, запах, вкус. 2. Н азовите вещ ества, которые растворяются в воде. 3. Подумайте, почему лекарства советую т запивать водой.

до g вы соты пробирки.

4. Почему водные ресурсы (реки, озера, моря, другие водоемы) в нашей стране охраняются законом ? Поче му требуется очень береж ное отношение к ним? 5. Объясните смысл пословиц: Где вода, там и жизнь. Земля умирает, если ушла вода.

М ы п остоя н н о им еем дело с растворам и. В растворе обязательно есть две части: р аство ритель — чащ е всего ж и д к ость (вода, спирт и др .), растворен н ое вещ ество. Если при растворении вещ ество распада ется до м ельчайш их частиц, то такие рас творы назы ваю тся и стин ны м и. Они прозрач ны. Если в растворителе твердое вещ ество практически не растворяется и в нем оста ю т ся видим ы е ч астицы , образую тся взвеси. Ч тобы узнать, скол ько вещ ества н а ходи т ся в растворе, необходим о определить его м ас сов у ю долю : масса веш;ества м ассовая доля ( % ) = масса раствора 100%

\ _____ У

4. Размеш айте вещ ество в пробирке. 5. Видны ли частицы вещ ества в воде? И з м енился ли цвет раствора? 6. П ропустите раствор сквозь фильтр. 7. Разверните фильтр и посм отрите, есть в нем частички вещ ества или и х нет. 8. Растворим о ли это вещ ество в воде?

П лотность

П лотность П л отн ость показы вает, ч ем у равна масса вещ ества единичного объема, например масса вещ ества объем ом 1 см^. Разны е вещ ества объем ом 1 см® и м ею т различны е м ассы , п ото м у что плотности эти х вещ еств неодинаковы .

О ВО ЗН Л Ч Е Н И Е:

р— плот ност ь

1 см® алюминия

1 см® свинца

Т аблица п л от н ост ей н ек от ор ы х вещ ест в

Стеарин Пробка

г р. — о см^ 0,9 0,2

Серная кислота Вода

Свинец

11,3

Керосин

Твердые тела

Сталь

7,8

Олово Золото

7,3 19,3

Латунь

8,5

г Р* “см^з 1,8 1,0

Жидкости

0,8 Газы

Кислород

0,00143

Азот

0,00125

Водород

0,00009

Задача 1. Определите плотность ж елеза, если из •'■1· "

1см® /

л 1 /

-Водород 0,00009 г

/ 1 см« '[ /

В оздух 0,00129 г

вестно. что железо массой 3 9 0 г заним ает объем 5 0 см^.

/ Дано; т = 390 г У = 50 см®

1см® /

В ода 1г

Ж ел езо 7,8 г

Осмий 22,5 г

З а д а ч а 2 . Какова масса золотого слитка, объем ко

СМ

-3 имеет м ассу 1 г. что вода объ ем ом 1 см® Р П лотн ость меди р меди = 8 , 9 — §. Это значит,

т= pv

ч то медь объем ом 1 см® имеет м ассу 8 ,9 г. К ак м ож н о подсчитать плотность вещ ест ва? Д ля этого н уж н о м ассу тела, к отор ое с о стои т из исследуем ого вещ ества, разделить на его объем : _ масса плот ност ь — объем

Зная плотность и объем, м ож н о рассчитать м ассу. Для определения объем а необходим о м ассу тела разделить на его плотность.

Вычисляем: 390 г = 7,8 Р = -л ' 50 см3 см3 · Ответ: р = 7,8 — § см

р П лотн ость воды р= 1 — g. Это значит. воды

Р = ^ V

Записываем формулу: т P=v

торого 5 см^?

Дано: V = 5 см® р = 19,3 m -

Записываем формулу: т —pV

см

Вычисляем: г т ' 19,3 см

5 см® = 96,5 г.

Ответ: т = 96,5 г.

? Задача 3. О пределите объем стального бруска, мас са которого 1 0 0 г.

Дано: т = 100 г p = 7 ,8 -ilg см

Записываем формулу: Р

Вычисляем: = 12,82 смЗ. 7,8

см

Ответ: V —12,82 см® = 13 см®.

F —?

П лотность ВЗАИ М ОДЕЙ СТВИ Е ТЕЛ

ПОДУМАЙ и ОТВЕТЬ 1. в каких единицах измеряется плотность? 2. С равните плотности твердых, ж идких и газообраз ных аеществ, приведенных в таблице. Какой вывод можно сделать на основе этого сравнения?

К ч е м у п р и в од и т д е й ст в и е о д н о го тел а н а д р у г о е ? В природе нет тел или частиц, изолирован н ы х др уг о т друга. Все тела или части ц ы и с пы ты ваю т на себс действие ок р у ж а ю щ и х и х тел или частиц. З везды , образую щ и е галактики, взаим о дей ствую т друг с другом . М олекулы , атом ы , и он ы , взаим одействуя др уг с д р угом , образую т тела. Все тела на Земле взаим одействую т с ней. Тела м огу т изм ен ить св ою с к о р о ст ь под действием других тел.

3. Что значит: плотность алюминия о г ал = 2,7 * см3 · 4 . О пределите плотность бензина, если известно, что бензин объемом 2 0 0 см^ имеет массу 1 6 0 г. 5. М асса ж елезного бруска 7 8 г. Каков объем бру ска?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13 И зм ерен и е п л отн ости вещ ества Задание 1. И змерьте плотность м еталлическо го цилиндра. Х о д работы 1. У равновесьте весы и измерьте м ассу ц и линдра т . 2. С п ом ощ ью м ензурки определите объем цилиндра V. 3. Р ассчитайте плотность вещ ества по формуле: ^

Колеса отталкиваю тся от асфальта, м аш и на начинает двигаться. П од действием притяж ения Земли санки разгоняются, а из-за трения о снег — тормозят. Д ействие на тело д ругих тел м ож ет привес ти и к изменению и х ф орм ы .

FУ казание. Значение м ассы в грамм ах о к руглить д о целого числа. Задание 2. Рассчитайте м ассу воды , налитой в стакан. Х од работы 1. С п ом ощ ью м ензурки определите объем воды в стакане. 2. В таблице плотностей найдите значение плотности воды, 3. Рассчитайте м ассу воды п о формуле (д о гадайтесь сам и какой). 4. П роверьте правильность расчета с п ом о щ ь ю весов. (Т олько не вздумайте лить воду на ч аш ку весов.)

Д ей ст ви е

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1 . Посмотрите на рисунки и найдите, что и с чем взаи модействует. 2 . Приведите примеры изменения скорости те ла под действием других тел. 3 . Почему при движ ении вокруг Солнца Зем ля изме няет направление своей скорости?

Д ействие рож д ает противодействие

Сила ОБОЗНАЧЕНИЕ;

F — сила

Сила т яж ест и

Д ействие одного тела на другое характери зует ф изическая величина — си л а, т , е. в тех случаях, когда на тело действует другое тело, говор ят, ч то к телу прилож ена сила. Силы м огу т бы ть разными по природе. П осм отрите на р и сун к и , здесь действие п о казано силами. Силу обозначаю т буквой F .

М а гн и т н а я Элект ричесила ск а я сила

Сила уп р угост и

Сила т рения т

I ?v

Н е бы вает так, чтобы одно тело подей ство вало на другое и другое ем у не ответило. Х и м и л а тол кнула Ф изикона на катке, и Ф и зи к он при этом отъ ехал. Н о и Х им ил а не останется на м есте — отъедет назад. Ф и зи кон , оттолкн увш ись от л одки , выш ел на берег, при этом лодка отош л а от берега. Ф и зи кон подействовал на л одк у, но и лодка подействовала на Ф изикона с такой ж е силой, благодаря этом у он и вы ш ел на берег. П ри взаи м одей стви и об а тела дей ствую т друг на друга силам и, равн ы м и п о величине, н о направленны м и в п р оти воп ол ож н ы е с т о р оны . ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Почему, когда воробей взлетает с ветки вверх, она отклоняется вниз? 2 . Почему старинные пушки при выстреле откаты ва ли сь назад?

υ„

3 . При столкновении двух автом обилей пострадает только один автом обиль или оба?

У каж и те тела, действие к отор ы х явилось причиной возникновения си л ы в каж дом из случаев, показанны х на рисунках. Силы м огу т отличаться д р уг о т друга: — п о величине; — по направлению.

4 . Нарисуйте силы, действую щ ие между электроном и

ядром атома. 5 . Петя, разозливш ись на кота Ф илим она, ударил ку лаком по столу и ощутил боль. Почему? 6 . Посмотрите вокруг себя. Назовите те ла , взаим о действую щ ие друг с другом.

В се м и р н о е тя готен и е В се тела в природе пр и тя ги ваю тся др уг к др угу. П ритяж ение тел тем сильнее, чем боль ш е и х м ассы . В от почем у не заметно п ритяж е н и е, например, д в ух я бл ок друг к др угу. Н о заметно притяж ен ие яблока к Земле.

В се м и р н о е тя готен и е П риливы и отливы на Земле, оказы вается, п р ои сходя т из-за притяж ен ия гидросф еры Земли к Луне. ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Посмотрите на рисунок и объясните, по какой при чине Луна изменяет направление своей скорости.

И саак Н ью тон (1 6 4 3 — 1 7 2 7 )английский учены й, сделавш ий важ нейш ие от кры т ия в област и мат ем ат ики и физики

Силу, с которой Земля притягивает тело, назы ваю т силой тя ж ести (F ). V

ν α ν '

2. Можно л и объяснить всемирным тяготением притя ж ение электрона к ядру атома?

О собо ва ж н ую роль имеет всем ирное тя го тение для тел огром н ой м ассы — звезд и пла нет.

F ТЯЖ= 1 Н

3. Эти два кота сейчас набросятся друг на друга. С вя зано л и их поведение с законом всемирного тяготе ния?

Силу тя ж ести , дей ствую щ ую на тело м а с сой 102 г , пр и н и м аю т за единицу силы — 1 нью тон (1 Н). П ри расчетах значение м ассы , соотв етст вую щ ее силе тяж ести 1 Н , округляю т до 100 г.

4. Чему равна сила тяжести, действую щ ая на тело массой 2 0 0 г: массой 1 кг? 5. С какой силой Земля действует на вас? А вы на нее?

Сила у п р у го ст и

д е ф о р м а ц и я — и зм ен ен и е ф о р м ы С ущ ествую т различные виды деформации. С ним и м ож н о позн ак ом и ться, изучив рисун ки. Р аст яж ение ΐ'Γη;Ηΐ№Ρϊπα^

Сила уп р угости возникает при деформа ции тела, она стрем и тся вернуть тел у перво начальную форму. Сила уп ругости приводит в движ ение стре лу, и она вылетает из лука. Разж им аясь, пруж ина выталкивает ш арик.

К Го 1 Δ

Силы уп р угости возн и к аю т в тросе при буксировке судов, в сцепке вагонов.

■ • ;я В Ж т ;.· ::

Сдвиг

Βί П ричины возникновения силы у п р у го с ти — изм енение р асп ол ож ен и я ч а сти ц при деф орм ации.

К р уч ен и е

Р ези на не деформирована

И'3!1Дви№||г111р‘'^Г>ПМ ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Каким видам деформаций подверж ен стол?

Р ези н а сж ат а. Част ицы сблизились. В озник л а сила уп р угост и , кот орая м еш ает сж атию

Р ези н а раст янут а. Ч аст ицы уда л и л и сь др уг от друга. В оз никла сила упругост и, кот орая меш ает раст яж ению

2. Какие виды деформации испытывают предметы, находящиеся в вашей комнате?

С и л а у п р у г о с т и т ем б о л ь ш е , с и л ь н е е д е ф о р м и р о в а н о т ел о.

ч ем

«7 UtFlUDXlV

С ила у п р у го сти ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14 Н аблю ден ие возн икн овеиия си л ы уп р угости при деф ор м ац и и 1. П олож ите п ол оску картона на книги, как показано на рисунке. 2. На середину п ол оски п ол ож и те один, а затем два, три карандаша. 3. Ответьте на вопросы . Ч то произош ло с п ол оской картона? Какая сила прилож ена к карандаш ам со сторон ы п ол оск и картона? В к а к у ю стор он у направлена сила уп р у гости ? К ак изменялась эта сила п о мере того, как увеличивалось к ол и чество карандаш ей, ле ж ащ и х на картоне?

Равновесие — это такое состояние тела, при котором оно либо неподвиж но, л ибо движ ется равномерно, т. е. с постоянной скоростью . Р ассм отр и м , при к а к и х усл ови ях в озм ож но такое состоян ие тела. Д ействия Ф изнкона и Х им илы ском п ен си рованы — тележ ка стои т на месте.

Сила не ском пенсирована — скор ость тела растет.

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Что п р и водит к возникновению силы упругости? 2. Как направлена сила упругости? 3. О т чего зависит величина силы упругости, возни кающая в теле? 4. Что произойдет, е сли Петя, играя, схватит кота Ф и лимона за хвост? И з-за действия какой силы у Пети при этом возникнут неприятности?

Подсказка Хулиганский поступок Пети вы зовет деформацию хвоста Ф илим она, из-за чего возникнет сила упругос ти и появится боль. Остры е зубы Ф илим она надолго оставят следы на Петиной руке. 5. Что произойдет с трамплином, когда мальчик, от толкнувш ись от него, пры гнет в воду? Почему? 6 . На рисунках показан шарик, отскакивающий от сто ла . На каком из рисунков шарик нарисован правиль-

П араш ю т не р аскры т, и сила сопротивл е ния мала. Сила тя ж ести не уравновеш ена > F ,,„р, ск ор ость увеличивается. П ри раскры тии параш ю та сила соп р оти в ления воздуха возрастает. Когда F тя ж '^ е о п р ’ п араш ю тист будет сп ускаться равномерно, т. е. его скор ость не будет м еняться.

Р а в н о в е с и е в о з м о ж н о , е с л и н а т ел о д е й с т в у ю т с и л ы , р а в н ы е п о в ел и ч и н е , но п р о т и в о п о л о ж н ы е по н а п р а в л е нию.

д 'сл о в и е р а в н о в е с и я тел

И зм ер ен и е си л ы

ПОДУМАЙ и ОТВЕТЬ 1. Приведите примеры тел, находящихся в покое или движущихся равномерно и прямолинейно. Укаж ите а каждом из этих примеров силы, которые взаимно компенсируются. 2. Почему в экспериментальном задании на странице 5 0 карандаши не падали? Что произойдет, если β λ ιθ сто картонки карандаши положить на полоску бумаги? Объясните, почему во втором опыте карандаши пада ют. а в первом нет. 3. Петя, слезая с дерева, зацепился за ветку. Какой по величине долж к а быть си ла упругости со стороны ветки, чтобы Петя не упал? Масса Пети — 4 0 кг. 4. К апля дож дя падает с постоянной скоростью. Нари

суйте каплю и укажите силы, действующие на нее. {О б ратите внимание на дли н у стрелок.)

5. Велосипедист, вращая педали, создает силу, действуюш,ую на велосипед в направлении движ ения. Эта сила равна по величине силе сопротивления возду ха, направленной назад. Будет л и при этом усло вии изменяться скорость велосипедиста? Что должен сделать велосипедист, чтобы увеличить скорость? В каком случае скорость велосипедиста будет умень шаться? 6 . Л о д к у сносит течением реки. Что долж ен де ла ть че ло в е к в лодке, чтобы оставаться на месте (относитель но берега)?

Н а действии силы уп р угости основано у ст р ой ство ди н ам ом етра — прибора, служ ащ его для измерения силы. П одвесим к динам ом етру груз массой т = 102 г. На него действует сила тя ж ести 1 Н (см . с. 46). Груз начинает опускаться. Растянувш ись, пруж ина остан овит паде ние груза. Теперь груз находится в покое, зна чи т, сила уп р угости уравновесила си л у т я ж ести и такж е равна 1 Н.

з| \

' F F

ТЯЖ

= 1 Н

П одвеш ивая два груза, три груза и так да лее, зам ечаю т растяж ен и е пруж ин ы и таким образом градуирую т ш кал у динамометра. О

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 15

И змерение силы 1. С п ом ощ ью динамометра измерьте силы тя ж ести , действую щ ие на грузи к и , пенал и р учку. 2. Определите силу, к отор ую н уж н о при лож ить к резинке, чтобы удлинить ее на 2 см.

Т р ен и е

Т р ен и е Сила трен ия возникает при движ ен ии од них тел по п овер хн ости д р у ги х и когда тело стр ем ятся сдвин уть с места. Трение возникает из-за того, ч то трущ иеся п овер хн ости и м ею т неровности — вы ступ ы и впадины . Е сли ж е п овер хн ости хор ош о от ш лифовать, то сила трения будет возникать из-за притяж ения частиц, располож енн ы х на п овер хн остя х эти х тел. Трение бывает полезны м и вредны м . Для борьбы с вредным трением при м ен яю т каче ние и смазку.

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. в каких случаях, изображенных на рисунках, трение полезно, а в каких — вредно? 2. Что бы изменилось в нашей жизни, если бы не было трения?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 16 И зм ерен и е си л ы трен и я Х о д работы 1. И змерьте силу тя ж ести дей ствую щ у ю на брусок. 2. И змерьте силу трен ия (F ^ ), возн и к аю щ у ю при движ ен ии бруска п о линейке. Указание Д ля того ч тобы изм ерить силу трен ия, н е обходи м о к бр у ск у прикрепить динамометр и плавно, с п остоя н н ой ск ор ость ю его переме щ ать. Д инамометр п ри этом долж ен бы ть рас полож ен параллельно п оверхн ости стола. Е с ли эти усл ови я будут вы полнены , т о дин ам о м етр покаж ет силу трения. 3. П овторите оп ы т, увеличив м ассу бруска. Для этого полож ите на него груз. 4. П роделайте оп ы т ещ е один раз, н о на этот раз полож ите па брусок два груза, еще больш е увеличив его м ассу. 5. Ответьте на вопрос: «К ак зависит сила трения от м ассы тела?» 6. Не меняя груза, потяните брусок по тет ради (дневнику, уч ебн и к у). И зм енилась ли сила трения? И так, вы убедились в следую щ ем :

ч е м б о л ьш е м а сса т ел а , т ем б о л ь ш е си л а т р ен и я п р и дви ж ен и и эт ого тела", си л а т р ен и я за ви си т о т м а т ер и а л а п оверхн ост и .

Э лектрические силы.

Э лектрические силы Знания о строении вещ ества позволяю т объяснить электрические явления. У ж е м ного столетий назад бы ло установле н о, ч то при трении некоторы е тела электризу ю тся . Говорят, ч то у них возн и к аю т электри ч еск и е заряды. Такие тела начиняю т притя гивать к себе легкие предметы. П ри натирании эбонита о ш ерсть эл ектро ны с ш ерсти п ереходят на эбон и т, поэтому эбон и т получает отрицательны й заряд. На ш ерсти ж е теперь электронов не хватает, и по лож ительны й заряд п ротон ов не ком пенсиру ется зарядом электронов. Ш ерсть заряж ается полож ительно.

Заряд ест ь

Заряда нет

Э лектроскоп — прибор для обнаруж ения эл ектр и ч еского заряда. К огда к ш ару элек тр оскоп а подн осят заряж енное тело, заряд по стер ж н ю передается лепесткам . Лепестки оказы ваю тся заряж енны м и зарядом одного знака. П оэтом у они отталкиваю тся друг от друга. Внимательно рассм отрите р и сун ок и объ ясн и те, ка к действует прибор. Электрические заряды тел им ею т знаки: 1) полож ительный, если количество элект р он ов м еньш е кол и чества п р отон ов; 2) отрицательны й, если кол ичество элект р он ов больш е кол и чества п р отон ов. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 17 Н абл ю ден ие взаи м одей стви я н а э л е к т р и з о в а н н ы х тел 1. П одвесьте на ш тативе на н и тях каран даш .

Р азн оим енн ы е заряды прит ягиваю т ся

П ри натирании стекла о ш елк наблюдает ся обратное: эл ектрон ы с о стекла переходят на ш елк. Н а ш елке образуется избы ток элект ронов, он стан ови тся заряж енны м отрица тельно. Н а стекле ж е теперь недостает эл ект р онов — оно заряж ено полож ительно. Тела м огу т иметь разный заряд: полож и тельный, если у н и х число электронов меньше, чем число протонов; или отрицательный, если число электронов больш е числа протонов. На рисунке показано, как электрически заряж енные тела взаим одействую т др уг с д р у гом . Заряд м ож н о передавать от одн ого тела другом у.

Г-^ Θ О дноим енны е заряды от т алкиваю т ся

ί® й 56

— ►Θ ----- ►θ τ

2. П олож ите полиэтиленовую пленку на стол и натрите ее куском шелка. Поднесите по лиэтилен и шелк поочередно к концу подвешен ного карандаша. Ч то при этом наблюдается? 3. П роделайте такие же оп ы ты с пластмас совой р уч к ой , линейкой, бум агой, натирая их о полиэтилен или ш елк. 4. П олож ите на бум аж ную полоску поли этиленовую пленку и сильно приж м ите и х р у кой. Разведите п олоски, а затем приблизьте их друг к другу. П очем у полоски притягиваются?

М а гн и тн ое в за и м о д е и ств и е

«эл ектри ч ески е си л ы 5. Н аэлектризуйте с п ом ощ ь ю бум аги двр полиэтиленовы е пленки и приблизьте и х дпуг к Д РУ ^· П очем у полоски отталкиваю тся? о. Ответьте на вопросы . Оба ли тела эл ектри зую тся при соприкос н овении? Как узн ать, наэлектризовано тело или нет? °

В природе встречаю тся естественны е м аг н иты — ж елезная р уда (м агнитны й ж елез н я к). Они обладаю т свойством притягивать к себе ж елезны е тела. Н а ри сун к е изображ ены искусственн ы е магниты .

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Как можно наэлектризовать тело? 2. Тело нейтрально. С другого те ла на него переходят электроны. Каким становится за ряд тела? 3. Если нейтральное тело отдало часть своих электро нов другому телу, каким стал его заряд? 4. Расчесывая Ф илим она, Петя зам етил, что шерсть ν кота стала притягиваться к расческе, Объясните по чему это произошло. 5. К заряженному электроскопу поднесли полож и те ль н о заряженную палочку, и лепестки электроскопа разош лись еще больше. Каким был знак заряда элек троскопа?

кольцевой. магнит

П олосовой магнит

П одк овообразны й м агнит

М агнитная стрелка — тож е маленьким м агнит. С войства магнита не одинаковы по всей его длине, он и наиболее я р к о вы раж ены на п ол ю сах. Разноименны е п ол ю са м агнитов п р и тя ги ваю тся , а одноименны е — отталкиваю тся.

6. Как заряжены шары 2 и З . если шар ί заряж ен по лож ительно?

α)

б)

в) Н аш а Земля — больш ой магнит.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ 1. Из имеющихся у вас дом а предм етов (напри мер. баночек, гвоздей, ф ольги от конфет) изготовьте электроскоп. 2. Поставьте яйцо в подставку. На яйцо сверху по лож ите линейку так, чтобы она не падала. Н аэлектри зуйте расческу и поднесите ее к одному из концов ли неики. Что произойдет? Объясните.

П оставим м агнитную стр ел к у на острие. Одним из свои х п ол ю сов она повернется на се вер, а п р отивополож н ы й конец укаж ет на ю г. М агнитная стрелка, входящ ая в устр ой ство ком паса, позволяет ориентироваться на м естности.

М а гн и тн ое в за и м о д е и ств и е

М агнитное взаимодействие М агниты п р и м ен яю тся во м н оги х облас т я х техн и ки , в м едицине, в бы ту. М агниты есть в телефонах и м икроф онах, в гром коговори тел ях. П рим еняю тся магниты в эл ектрон н ы х картах, используем ы х на транспорте, для расчета в магазинах и как ме бельные защ елки.

Задание 2 1. Возьмите несколько предметов, и зготов ленны х из различны х материалов: дерева, ж елеза, меди, пластм ассы и др. 2. П оочередно поднесите к этим предметам м агнит и установите, все ли вещ ества притя гиваю тся к нему. ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. с помощью компаса определите направления на

............... л -

всиилтшй гймиМВТОВ^ ьТАмг-йШ

север, юг, запад и восток. 2. Выясните, действую т ли на магнитную стрелку п о ло ж ительно и отрицательно заряженные тела? 3. Положите компас в центр нарисованного круга, сориентируйте его и определите азимут; а) дома; б) опоры линии электропередачи.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 18

Н аблю дение м агнитного взаим одействия Задание 1. П роведите наблю дение действия п ол осового магнита на ж елезны е опилки. Х о д работы 1. П олож ите на стол прям ой магнит. 2. П олож ите на м агнит ли ст картона. 3. Н асы пьте на л и ст картона м елкие ж е лезны е опилки.

4. Л егким и ударами карандаш а слегка встря хн и те картон. δ. Зарисуйте в тетради располож ение опи лок.

Д авл ен и е Д ействие тела на оп ор у характеризуется давлением: р = f ; давл ен ие = давления S площадь опоры Единица давления 1 Н /м^ = 1 Па (пас каль). Д ействие тела на оп ору зависит:

Д авл ен и е ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. От чего зависи т да влен ие те л на опору? 2. Каким образом можно увеличить да вление? При ведите примеры. 3. Каким образом можно уменьшить давление? 4 . К человеку, проваливш емуся под ле д . опасно под ходить близко. Чтобы его спасти, надо передать ему широкую доску. Почему подходить к полы нье опасно? Почему с помощью доски можно выбраться из воды на ле д?

от площ ади опоры

от силы ди ел ек и я

5 . Зачем у колес сельскохозяйственных машин д е л а ют широкие обода? 6 . Почему тупым ножом трудно резать хлеб? 7. Петя реш ил поиграть с Ф илимоном в ф утбол. Ф и ли мон за нял место в воротах, а Петя достал воздушный шарик и точным ударом направил его в угол ворот. Но Филим он в стремительном прыжке поймал шар и крепко сжал его лапам и. Второй уда р Петя сделать не смог. Почему?

Т ак увел и ч и ва ют давл ен ие

Подсказка Из-за острых когтей Ф илим она давление на шар будет так велико, что он лопнет.

Так ум еньш аю т давл ен ие

8. В каком случае Филим он оказы вает больш ее д а в ление на землю: лежа, греясь на солнышке, или убе гая о т соседского пса Василия? О твет поясните.

Давление

Д авл ен и е в ж и д к о с т я х и г а за х

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 19

К ак ж и д к ости и газы передаю т оказы вае м ое к а н и х давление? П осм отрите на рисунки и сделайте вы вод.

Определение давления тела на опору 1. С п ом ощ ью динамом етра измерьте силу давления бруска на стол F F давл = F тяж . 2. И змерьте линейкой длину а , ш ирину Ь и вы соту с бруска в сантим етрах, а затем пере ведите эти значения в метры, 3. В ы числите площ адь основания бруска ^ocs ^ площ ади бок овы х граней и S^. Jocw = «^5 S j = be-, = а с. О круглите полученны е значения площ а дей д о десяты х. 4. П оставьте бр у сок на основание и вы чис лите давление, к отор ое он при этом оказывает на стол, п о формуле: _

„

^давл ■

о. П оставьте брусок поочередно на боковые поверхности и Sg и вы числите его давление на стол п о формулам: „

давл . „

давл

~ ^ > Р 2 - ^ ·

Блез П аскаль {1 6 2 3 — 1 6 6 2 ) французский учены й, физик и мат емат ик Ж и дк ост и и газы п ер еда ю т ок а зы ва ем ое на н и х да вл ен и е по всем н аправ л е н и я м о д и н а к о в о (закон П аскаля). ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Почему, когда мы сдавливаем воду в пластм ассо вой банке с боков, она начинает вы ливаться из гор лы ш ка?

6. Ответьте на вопрос: «К ак зависит давле ние от площ ади оп ор ы ?» ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. На рисунке изображ ен кирпич в трех положениях, При каком положении кирпича давление на доску будет а) наименьшим: б) наибольшим?

2 . Почему, когда Физиком дуе т в трубку, вода начина е т вы ливаться из колбы в стакан? Какое свойство ж идкостей и газов здесь проявляется?

2. Какое да влен ие на пол производит мальчик, сила тяжести которого 5 0 0 Н, а площ адь подошв его обуви 3 0 0 см^?

С о о б щ а ю щ и е с я со с у д ы

Д авл ен и е н а глубине

Ж и д к ость в сообщ а ю щ и хся сосудах уста навливается на одном уровне. П осм отрите на р и сун к и . В сосудах, изобра ж ен н ы х на рисунке 1, ж и дкость покои тся. На рисунке 2 ж и д к ость движ ется, пока ур ов ни не будут одинаковы . П очем у?

За счет притяж ен ия к Земле сл ои ж и д к ос ти оказы ваю т давление друг на друга. С к а ж ды м последую щ им слоем давление возрастает и передается по всем направлениям. Согласно закон у П аскаля, давление на од. ной глубине по всем направлениям одинаково (см . датчики 1, 2 ΐ ί 3) .

Ж и дк ост ь

Н а κακοί из дап гчиков А, Б UJ ш В дей ст вуе т бол ы иее дае ление? П оч ем у?

■ ^)

Р ^Р

1р

Ρ.-Ρζ

Д ат чи к давления

■ ____' -_.1 ·■ .■·■.

1 ·''! ■ я 1_ ■';1 ^

Ж и дк ост ь движ ет ся

К ор п ус

I Ίί .

Р ези н ова я мембрана

Рл^Рг

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Физиком нажал пальцем на пакет с водой — обра зовалась ямка. Уб р а л палец — ямка исчезла. Рас прямится ли в воде угол мешка с водой, если Физиком уберет палец?

Это тоже сообщ аю щ иеся сосуды

В ода Д ля того чтобы суда м огли проходи ть к р у ты е уч а стк и рек, на них соор уж аю тся ш лю зы . К еросин

2. Одинаково л и давление жидкостей на дно изобра женных на рисунке мензурок? 3. О т каких величин и как зависит да влен ие на глуби не жидкостей?

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ При каком условии жидкость в сообщающихся сосудах перестает двигаться?

д е й с т в и е ж и д к о ст и на п о гр у ж е н н о е в н е е тело

Д ей ств и е ж и д к о ст и на п о гр у ж е н н о е в н ее тел о ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 21

П очем у тела всплы ваю т в ж и дкости ? На них действует сила, направленная вверх.

О т ч е го зави си т

вы талкиваю щ ая (архим едова) сила? Задание 1 1. В ы ясн ите, зависит ли архимедова сила от объема тела. с.

...ωΙΟΰ ЦРг

СГ* '

О —

П осм отрите на ри сун ок , и вам станет ясно, почем у возникает эта сила. Давление снизу оказы вается больш е, чем давление сверху, так ка к h ^ > Л,.

А рхим ед (287— 2 1 2 гг. до нашей эры ) — древнегреческий учены й, физик и мат емат ик

Указание. Дважды измерьте архимедову си лу: сначала для тела больш его объема, а затем для тела меньшего объема (см. лабораторную работу № 20).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 20

И змерение вы талкиваю щ ей силы

■Щг 1 f (.'ίτ

тяж

1. С п ом ощ ью динам ом етра измерьте силу тяж ести, дей ствую щ ую на м еталлический ц и линдр (рис. 1): 2. Н е сним ая цилиндр с динамом етра, п о грузите его в стакан с водой (рис. 2). П оказания динамом етра ум еньш ились до значения F^. 3. В ы числите вы талкиваю щ ую силу: р =р -р арх

тя ж

4. Ответьте на вопрос: «П оч ем у при п огр у ж ении цилиндра в ж и дкость показания дина м ом етра ум ен ьш ились?» И так, н а т е л а , п о г р у ж е н н ы е в ж и д к ост ь, д ей ст вует вы т а л к и ва ю щ а я си л а, н а п р а вл ен н а я вер т и к а л ьн о ввер х.

^арх2 “ -^3 2. Ответьте на вопрос: «В каком случае ар хим едова сила оказалась больш е? П о ч е м у ? » Задание 2 1. В ы ясн ите, зависит ли архимедова сила о т плотности ж и д к ости , в к от ор у ю п огр у ж а ю т тело. Указание. Погрузите одно и то ж е тело сна чала в воду, а затем — в растительное масло и измерьте архимедову силу.

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Почему на те ло , погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила?

Д е й ст в и е ж и д к ост и на п огр у ж ен н ое в н ее тел о

Д ей ств и е ж и д к о ст и н а п о гр у ж е н н о е в н е е тел о Н а все тела, погруж енны е в ж и д к ость или газ, вертикально вверх действует вы талки ваю щ ая сила. Одни тела при этом всплы ваю т, другие остаю тся на дне. П осм отр и те на р и сун ок и сделайте вы вод о б условии плавания тел:

В ода F ^ арх. вод = F1 ~ -‘F г’:

е с л и си л а т я ж ест и б о л ь ш е а р х и м е д о в о й с и л ы , т о т ел о ...; е с л и си л а т я ж ест и м е н ь ш е а р х и м е д о в о й с и л ы , т о т ел о ...; е с л и си л а т я ж ест и р а в н а а р х и м е д о в ой си л е, т о т ел о ... .

М а сл о прх. масл =

-Р’. - -P’s-

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 22

2. Составьте таблицу.

Вы яснение условия плавания тел Ж и д к ость

П л отн ость ж идкости

Бода

Рводы = 1

М асло

P«*oia = 0-8

А р х и м ед ов а сила

И так, в ы т а л к и в а ю щ а я си л а , д е й ст в у ю щ а я н а т е л о , п о г р у ж е н н о е в ж ид к о с т ь , т ем б о л ь ш е , ч е м б о л ь ш е о б ъ е м т ел а и п л о т н о с т ь ж и дк ост и .

1. П огрузите в стакан с водой по очереди стальной, латунны й и пробковы й ш арики. ~ 2. В ы ясните, какие из них плаваю т, а к а кие — тонут. 3. Сравните плотн ости п огруж аем ы х тел П робка и плотность воды (см . таблиц у плотности на с . 41). Ст еарин Сделайте вы вод об усл ови и плавания тел: Ст аль

е с л и п л о т н о с т ь т ел а б о л ь ш е п л от н ост и ж и дк ост и , т о т ело е н ей ..., а е с л и п л о т н о с т ь т ел а м е н ь ш е п л о т н о с т и ж и д к о ст и , т о т ел о в н ей . . . . ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. в какой воде легче п ла ва ть — в морской или реч ной? Почему? 2 . Каким образом всплы вает рыба? 3 . На каком уровне каждый из трех изображенных на рисунке шариков будет плавать, если их опустить в со суд. заполненны й внизу водой, а с в е р х у— кероси ном? 4 . Почему железный гвоздь тонет в воде, а многотон ный корабль — нет?

Ф ИЗИ ЧЕСКИЕ

И ХИ М И Ч ЕСК И Е Я В Л Е Н И Я МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Механическое движение И зменение полож ения тела за некоторое время назы ваю т м ехан и чески м движ евием , а лин ию , по к отор ой п р ои сходи т движ е ние, — траекторией. В зависим ости от вида траектории движ е ние м ож ет бы ть прям олинейны м или криво линейным. Тела м огут двигаться по ок р у ж н ости , вра щ аться вок р уг своей оси , соверш ать колеба ния. К риволинейное движ ение

Д виж ение по окруж ност и

П уть и в р ем я

№ ·■·.

В ращ ение

ОБОЗТТЛЧЕПИЯ;

8 — пут ь t — время

Д лина траектории от начальной до кон еч ной точ к и движ ен ия называется пройденны м путем. Врем я движ ен ия м ож н о и зм ерять с п о м ощ ью секундом ера или часов.

П рям ол инейное движ ение

Колебания

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Сравните пути, которые предстоит пройти Физикону

Колебаниями принято назы вать дви ж е ния, при к от ор ы х тело отк л он я ется т о в од ну, то в другую сторону от полож ения равно веси я . ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Приведите примеры движ ений те л, подобных тем, что показаны на рисунках.

и Химиле: а) от дома д о школы; б) от кинотеатра до киосков. 2. Сравните путь и время движ ения пешехода и авто мобилиста из пункта А в пункт Б. 3. Какова траектория конца минутной стрелки часов? 4. Что проделы вает больш ий путь — конец минутной или конец часовой стрелки: а) за 1 ч; б ) за 1 2 ч: в) за один оборот?

С к о р о ст ь

С к о р о ст ь ОБОЗТГАЧЁНИЕ:

υ — скорост ь и

С корость движ ен ия показы вает, какой путь п р оходи т движ ущ ееся тело за единицу

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 23

кунду).

1. У крепите на краю парты колесико-блок. 2. П ерекиньте через блок н и тк у и прице пите к ней стоящ ий на столе брусок. 3. Вдоль парты располож и те длинную ли н ей к у и с ее пом ощ ью определите пройден ны й бруском п уть S . 4 . П ридерж ивая р ук ой б р у сок , подцепите к сви саю щ ем у с блока кон цу нитки неболь ш ой груз. Теперь, если отп усти ть бр у сок , он начнет двигаться. П одберите груз таким обра зом , ч тобы брусок скользил по столу плавно. 5. Заметьте, где находился ю р у сок до нача ла движ ен ия, и отпустите его, засекая время. 6. В м омент остан овки бруска вы клю чите секундом ер. Он заф иксировал врем я дви ж е ния t. 7. В ы числите скор ость бруска п о формуле:

у= Единицы км

; скорость =

измерения

время

ск ор ости

—

1 2 ’

В ы чи сл ен и е ск о р о сти дви ж ен и я бруска

V =

В елосипедист проезж ает за 1 с п уть дли ной в 10 м, значит, его ск ор ость : υ = ^-г-^ = м ^ 1с = 10 - (10 м етров в секунду). А в том оби л и ст проезж ает за 1 с п уть дли ной в 20 м, его ск ор ость : ν =

Ιο

= 20 с

С к ор ость автом обиля больш е ск ор ости ве лосипеда. Ч ерепаха за 1 мин проползает всего 0,5 м, 0,5 м м ее ск ор ость : ν = = 0,008 - . С корость черепахи совсем маленькая.

З адачи Зная лю бы е две из трех величин — путь вр ем я и ск ор ость , всегда м ож н о вычислить третью . З адача 1. Поезд проехал расстояние от города А до города Б за время 5 0 0 с. Расстояние между горо дами 1 0 ООО м. С кокой скоростью ехал поезд? Дано: s = 10 ООО Μ ί = 500 с

Записываем формулу: S

υ — ?

Вычисляем: 10 000 м ^ 500 с Ответ: и = 20 - . с

Задача 2. Катер движ ется со 20 км/ч. Какой путь он пройдет за 2 ч? Дано: ν = 20

м с

Записываем формулу; км

v t.

t = 2 ч

скоростью

Вычисляем: ΙίTJt s = 2 0 ^ . 2 ч = 40 км. Ответ: s = 40 км.

s — ?

Задача расстояние 30 м/с?

Дано: S = 6000 м

3 . За какое время про лети т вертолет

6000 м. если он ле ти т со скоростью

Из формулы V = выражаем время:

EJ = 30 с

ί=

Вычисляем: 6000 м ί = - 200 с. 30^ с

Ответ: ί = 200 с.

Т — ?

Р еш и те задачи сам остоятельно.

Задача 4. Чтобы получить оценку *5» по ф изкуль туре, Пете нужно пробеж ать расстояние 60 м за 1 2 с. С какой скоростью долж ен бежать Петя?

В сегд а л и д в и ж у щ е е ся т е л о д в и ж е т с я ? П очем у трудно ориентироваться в тумане? П отом у ч то отсутствует ориентир. Для того чтобы устан ови ть, дви ж ется тело или нет, н уж но сравнить его полож ение с полож ением к акого-л и бо другого тела. Л етчики и м ор я к и ори ен ти рую тся в п р о стран стве по Солнцу, звездам, м а я к у на бере г у или огням в аэропорту. П ассаж иры поезда зам ечаю т свое дви ж е ние п о том у, как перемещ аю тся дом а, деревья и другие объекты за ок н ом вагона. Г овор и ть о м ехан и ческ ом движ ении тел м ож н о, тол ько сравн ивая и х полож ение с п олож ением ка к ого-л и бо другого тела. Н о здесь есть и ещ е одна сл ож н ость: тело отн осительно одних тел м ож ет п окои ться, а отн осительно д р уги х тел — двигаться. П о см отрите на следую щ ую страницу: М иш а едет на поезде. О тносительно поезда он не д в и ж ет ся , а относительно деревьев движ ется. Т акж е правильно будет сказать, ч то де ревья движ утся относительно М иш и, но тол ь ко в проти вополож н ую стор он у. О тносител ь н ость м еха н и ч еск ого движ ен ия заклю чается в том , ч то по отнош ению к разным телам тело движ ется по-разном у. Ф и зи кон и Х и м и л а сп уск а ю тся на пара ш ю та х так, ч то расстояние м еж ду ним и не из м еняется. О тносительно земли и воздуха они д в и ж у тся , а отн осительно друг друга н еп о движ н ы . ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 24

Н аблю дение относительности движ ения

Задача 5. За какое время Филим он о долеет д и с танцию 60 м, убегая о т злой собаки со скоростью 2 0 м/с?

1. П олож ите бр у сок на ли ст бум аги и мед ленно потяните за лист. Относительно какого тела дви ж ется бр у сок ? О тносительно чего б р у сок н е движ ется? 2. Р езко выдерните бум агу из-под бруска. П риш ел ли брусок в движ ение?

и т н о с и т е л ь н о с т ь м е х а н и ч е с к о г о д в и ж ен и я

Звук Звук и сходи т тол ьк о о т кол ебл ю щ и хся тел. И ст очни ки звука

В тр убк е телефона колеблется мембрана, у м узы кальн ы х инструм ентов — струны , язы чки или слои воздуха (в д у х ов ы х ). У чел о века при разговоре кол ебл ю тся голосовы е свя зк и . Звук характеризуется гр ом к остью и вы сотой тона. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 25 Н абл ю ден и е и сточ н и к ов звука Задание 1 1. П олож ите л и н ей ку на край парты так, ка к показано на рисунке. 2. Заставьте свободны й кон ец линейки к о лебаться.. Слыш ен ли звук? Задание 2 1. П рилож ите р у к у к своей гортани. О щ у щ аете ли вы что-нибудь, когда м олчите? 2. П роизнесите л ю бой гласны й звук. Ч то вы ощ ущ аете теперь? ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

1. М ож но ли сказать, что Коля движ ется? 2 . Движ ется ли капитан?

1 . в каком случае тела издаю т звук? 2. Вставьте пропущенное слово; 'З в у к может исходить только о т ... тел··. 3 . Чем отличаются звуки, исходящие о т телефона и д и намика: возникаю щ ие при нажатии на разные клав и

3 . Относительно какого те ла движ ется Петя? 4 . Определите, с какой скоростью Вася движется: а ) относительно Пети: б) относительно Саши. 5 . С какой скоростью движ ется Саша?

ши пианино?

ТЕ П Л О В Ы Е Я В Л Е Н И Я Т е п л о в о е р а сш и р ен и е

Распространение звук а Колебания источника звук а вы зы ваю т колебания среды . П р оц есс р асп р остр аве· ния колебаний в среде н а зы ваю т звуковой волной. В воздухе звук распространяется со скоро стью = 330 м /с . В воде и в тверды х телах звук распространяется значительно быстрее.

П роделаем оп ы т.

З вук ов ы е волны

Л И зм ерен ие скорост и звук а в воде ( 1 8 2 7 )

З вук сл ы ш ен

Н аблюдатель в правой лодке сначала ви дит свет, а через некоторое врем я слышит звук колокола. Б пустоте звук не распространяется. Явлением отраж ения звука объясняется эх о . На явлении отраж ения звука основано действие эх ол ота . П о врем ени, за которое звук д ох од и т до дна и возвращ ается к кораб л ю , м ож н о рассчитать глубину м оря.

Ш ар не проходит сквозь кольцо

сквозь кольцо

Л АБОРАТОРН АЯ Р А Б О Т А № 26

Н а бл ю д ен и е и зм ен ен и я д л и н ы тел а п р и н а греван и и и охл аж д ен и и

З вук от раж ает ся от преграды

1. П оставьте два бруска на расстоян ии 8 — 10 см друг от друга. К верхней грани од н о го из них плотно придавите отогн уты й к о н чик м едной проволоки. П рям ой кон ец п р ово л ок и долж ен свободно леж ать на верхней гра ни д р угого бруска. 2. П од свободны й кон ец проволоки п ол о ж ите на верхню ю грань бруска гвоздь. Гвоздь долж ен леж ать перпендикулярно проволоке. 3. На ш ляпку гвоздя с пом ощ ью пластили на укрепите вертикально бум аж н ую стрелку. 4. Заж гите свечку и располож ите ее м еж ду брускам и так, ч тобы проволока стала нагре ваться. δ . П очем у стрелка стала отк л он я ться ? Что м ож н о сказать об изменении длины п ровол о ки при нагревании? б. П огасите плам я свечи. Ч то п р ои сходи т с длиной проволоки п о мере ее осты вания?

В о з д у х от качан, звук не слышен.

Т е п л о в о е р а сш и р ен и е П лавление — переход вещ ества из твердо г о состоян и я в ж и дкое. О твердевание — переход вещ ества из ж и д к ого состоян и я в твердое. Р ассм отр и те р и сун к и . На них показаны примеры эти х продессов.

Тепловое расш ирение тел необходи м о учи ты вать в строительстве. Н а сты к а х ж ел езн одорож н ы х и трамвай н ы х рельсов оставляю т небольш ие пром еж ут ки: при нагревании рельс см ож ет расш ирить ся без разруш ений.

М ост на одн ом берегу устанавливаю т на м ощ н ы е к а тк и , котор ы е позвол яю т при теп л овом расш ирении или сж ати и не разруш ить м ост. Он ка к бы медленно дви ж ется на к а т ка х. Электропровода не соединяю т прочно с опорн ы м и столбам и, п отом у ч то на морозе они натягивались бы и рвались, а на ж аре — провисали. Ч тобы этого не п р ои сходи л о, про вода перекиды ваю т через кол еси к о (бл ок ), у к репленное на столбе, и подвеш иваю т к кон ц у провода груз. К огда длина провода ум ен ьш а ется , груз подним ается вверх, к огд а длина увеличивается — опускается вниз.

К огда тем пература оп уск ается ниж е О °С, то реки п ок р ы ваю тся льдом , а весной на ка р низах и кры ш ах дом ов появл яю тся сосульки. В ещ ества плавятся и отвердеваю т всегда при одной и той ж е для данного вещ ества тем пературе — она назы вается тем пературой плавления Л ед

Р аспл авл енн ая ст аль

П Л 10

П л авл ен и е Время -1 0

В ода __ О хлаж дение З ам ерзание Время

\ Н агревани е

2 . Почему зубные врачи не рекомендуют есть очень горячую и очень холодную пищу? 3 . Вспомните примеры те п ло во го расширения тел.

Сначала вещ ество нагревается, а п отом на чинает плавиться. Ряд вещ еств н е и м ею т определенной тем пературы плавления. Н апример, стекл о, вар, асфальт размягчаются постепенно. П ри трении кон ьков о лед он плавится. Об разовавш аяся вода стан овится «см а зк ой ».

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1 . Зачем на точных измерительных инструментах ука зы вается температура (обычно 2 0 ®С)?

п л а в л е н и е и отв ер д ев а н и е ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 27 О тли вка и гр у ш еч н ого сол дати ка 1. П ол ож и те солдатика-образец н а плитку пластилина и вдавите его в пластилин, а за тем аккуратно вы тащ ите: на пластилине оста лась вм ятина п о форме солдатика. 2. Заж гите свеч у и держ ите ее, чуть накло нив над вм ятиной в пластилине. Через не ск ол ь к о секунд с о свечи начнут падать капли ж и дкости . 3. К огда капли ж и д к ости заполнят всю вм яти н у в пластилине и засты н ут, погасите свечу, аккуратно подцепите и вы тащ ите из пластилиновой ф орм очки отл и тую ф игурку солдатика. 4. О тветьте на вопросы : «К ак изменилось состояние стеарина при нагревании? К ак изме нилось состояние стеарина при осты ван ии?» ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 28

Н агревание стеклянной трубки 1. Внесите середину стеклян ной трубки в пламя сп и р товк и , тр у бк у держ ите за концы двум я рукам и.

П л а в л ен и е и отв ер д ев а н и е 2. Д ерж а тр убк у в пламени, попы тайтесь ее согн уть, н о ни в к оем случае не применяйте больш ую силу — к огда трубка достаточно на греется, она очень легко согн ется. 3. В ы несите тр убк у из пламени. П одож ди те некоторое время, ч тобы стекло осты ло. 4. О бъясните, начало к а к ого перехода с о стоя н и я стекла вы наблюдали, когда стенки трубки стали м ягким и. 5. П очем у м ягки й уч асток тр убк и снова отвердел? Л АБО РАТО РН АЯ РА БО ТА № 29

Н аблю дение за плавлением снега 1. П ринесите с ул и ц ы ком ок снега и пом ес тите его в стакан или кастр ю л ю (м ож н о взять лед в холодильнике). 2. О пустите в стакан с о снегом терм ометр и следите за его показаниями. 3. П ронаблю дайте отдельны е этапы опыта и дайте и х объяснения; а) почем у снег потемнел и осел; б) ка к объяснить, ч то на дне появился не больш ой слой воды ; в) сл ой воды увеличился, и снег всплыл. П очем у? г) почем у объ ем воды , образовавш ийся после плавления снега, заметно м еньш е об ъ ема снега в начале опы та?

ЛЯРИММР

И спарение и конденсация

И спарение и конденсация И спарение — эт о переход вещ ества из ж и дкого состоя н и я в газообразное. К он денсац ия — это переход вещ ества из газообразного состоян и я в ж идкое.

Задание 3 1. П ипеткой нанесите п о капле воды на лист бум аги и на св ою ладонь. (Ладонь теплее бум аги.) 2 . П онаблю дав, какая капля испарилась бы стрее, сделайте вы вод, как зависит с к о р ость испарения ж и дкости от тем пературы . Задание 4

И сп ар ен и е

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА JVs 30

От чего зависит ск орость испарения ж идкости

1. П ипеткой нанесите по капле воды на два листа бум аги, один из них обдувайте веером. 2 . К акая капля испарилась бы стрее? 3. Сделайте вы вод, от ч его зависит с к о р ость испарения ж идкости. И так, с к о р о с т ь и сп а р ен и я ж и д к о ст и

з а в и си т о т р о д а ж и д к о ст и , т е м п е р а т ур ы , п л ощ ади свободн ой п овер хн ост и и д в и ж ен и я с л о е в в о з д у х а .

Задание 1

Л АБОРАТОРН АЯ РА БО ТА № 31

1. С п ом ощ ью пипетки нанесите лист на бумаги рядом две капли: воды и спирта.

Н аблю дение охлаж дения ж идкости при испарении

2. П онаблю дайте за падением капель и сделайте вы вод, одинаково ли бы стр о испаря ю тся различны е ж и д к ости . Задание 2

1. См очите марлю водой и оберните ею р е зервуар термометра. 2. Запиш ите тем пературу влаж ной марли, к от ор у ю покаж ет терм ометр через 2 0 — 30 с. 3. Вода начнет испаряться. Следите за п о казаниям и терм ометра и запиш ите сам ую н изкую температуру, котор ую он покаж ет. 4. Из опы та сделайте вы вод, ка к м еняется температура ж и дкости при испарении. б. П одуйте на м арлю . Ч то вы заметите при этом ? О бъясните.

1. П и п етк ой нанесите две капли воды на л и ст бум аги, одну из капель разм аж ьте по л и сту бум аги карандаш ом — тем сам ы м уве личив площ адь ее свободной поверхности. 2. К акая капля испарилась бы стрее: у к о торой маленькая свободная п овер хн ость или больш ая?

ПОДУМАЙ и ОТВЕТЬ

1. Почему, когда выходишь после купания из воды, становится холодно (даж е в жаркую погоду)? 2. В жару на теле человека появляю тся капельки пота. При этом тело человека охлаж дается. Почему?

i е п л о п е р е д а ч а

1 еп л оп ер ед а ч а Если тела и м ею т разную температуру м еж ду ним и начинается теплообм ен: более хол одное тело нагревается, а более гор я чее — осты вает. Тепло от плиты передается сковородке. Ч е рез некоторое время горячим станет даж е кон чи к руч ки , х о т я он не касается плитки. Тепло от радиатора передается воздуху в комнате.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 32 Н абл ю ден ие теп л оп роводн ости вод ы и воздуха Задание 1 1. Заж гите сп и р товк у. 2. Наденьте с у х у ю п р оби р к у на палец и держ ите ее над пламенем спиртовки д он ы ш ком вв ер х примерно в течение м инуты .

3. О щ ущ ает ли палец тепло во врем я на гревания пробирки? 4. Сделайте вы вод, как проводят тепло воз д у х и стекло (хор ош о или плохо).

Солнце нагревает зем ную п овер хн ость и воздух над Землей. ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Почему Физиком обж егся о лож ку в стакане с горя чим чаем, хотя держ ал ее за конец, не погруженный в чай? 2. Объясните, почему через некоторое время вода в пробирке, которую держ ат над пламенем спиртовки, нагреется. 3 . Нормальная тем пература тела кошек 3 8 — 3 8 ,5 ®С. Ф илим он на ночь уклады вается спать рядом с Петей. Кто кого согревает?

Задание 2 1. Налейте в п р оби р к у воду, ч тобы ее у р о вень не доходил на 1 ,5 — 2 см до края. 2. В озьм ите п р оби р к у за н иж н ий кон ец и начните нагревать над пламенем спиртовки ее верхний конец. 3. Н агрелась л и вода в ниж ней части про би р ки ? 4. Сделайте вывод, как проводит тепло вода. Задание 3 1. С п ом ощ ью пластилина прикрепите к концу медного или железного стержня спичку. 2. Д ругой кон ец стер ж н я пом естите в пла м я спиртовки. 3. П онаблюдайте за поведением сп и чки и объ ясн и те результаты наблюдений. ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Сравните теплопроводность тверды х те л. жидкостей и газов.

И сточ н и к и т о к а . И ап р я ж ен и е

in iiir t b lij] Я В Л Е Н Ц я

Электрический τοίς

ОБОЗНЛЧЕТТИЕ: [Л —

(

напряж ение

Н и т ь удерж ивает ш ар

Н и т ь обрывается, и шар улет ает

Ядра атом ов, обладающ ие полож ительньш зарядом, притягиваю т электрон ы и заставляю г и х двигаться по ок р у ж н ости . У металлов Э лект роны движ ут ядро атома слабо удерж ивает электрон ы кося беспорядочно тор ы е дви ж утся по орбитам, наиболее удален ны м от него. Эти электрон ы отр ы ваю тся от атома и стан овятся свободны м и. А том ж е ста нет полож ительно заряж енны м ионом. В металлах ионы удерж иваю тся окол о сво их м ест, а электрон ы свободно д ви ж утся меж ду ними.

^Ъ ® е^

Соедините м еталлической п р оволокой раз ноименно заряж енные тела. Электроны , при Э лект роны движ ут тягиваясь к п ол ож ител ьном у заряду и оттал ся упорядоченно киваясь от отрицательного, буд у т двигаться от « » к В озникает электрический ток. Электрический ток — направленное дви ж ение заряж енны х частиц. В нити накала есть свободны е электроны , но и х движ ение беспорядочное — тока нет. i -♦ ^ · . - · · ·

И звестно, ч то эл ектр и чески й прибор ра ботает, к огда его подклю чаю т к и сточ н и к у тока. И сточникам и ток а явл яю тся: батарейка, а ккум ул ятор, генератор электростанции, к к отор ом у м ы подклю чаем ся с п ом ощ ью ро зетки. И сточники ток а делятся на и сточ н и к и п о стоя н н ого и п ерем ен ного тока.

П о ст о я н н о е

П ер е м е н н о е

Н апряж ение не изм еняет ся

Н апряж ение м еняет ся У и сточн и к ов п остоя н н ого тока и м ею тся полож ительны й « + » и отрицательны й «-?> п о лю са. Э лектрический ток м ож н о сравнить с п ото к ом ж и д к ости в трубе. Э лектрическое напряж ение, создаваемое источ н и к ом ток а , подобно разности уровней ж и д к ости в сообщ а ю щ и хся сосудах. К огда о т сутству ет разность уровн ей — ж и д к ость по трубе не течет; при наличии разности уровней — возникает течение ж идкости.

На концах нити накала появилось наиряж ение, свободны е электрон ы приш ли в на правленное движ ение — возник ток.

Ζ_Γ Н ет разност и уровней

Е ст ь разност ь уровней

Сила тока О В О ЗН А Ч Е Н И К :

Т — сил а т ока I

Ч ем больш е р азность уровн ей ж и д к ости в сосудах, тем п оток сильнее. Сравни с напором воды в кране. Е сли на заж и м ах эл ектрической цепи есть напряж ение, то по ней течет т о к . Если источ ник не создает напряж ения, то ток а в цепи нет. ^

П р о в о д н и к и и д и эл ек т р и к и В ещ ества, которы е проводят электриче ск и й т о к , называют проводн икам и. К ним о т н ося тся металлы , растворы солей, оснований и ки сл от. И з м еталлов (м еди, алю м иния, ста ли) делаю т провода для линий эл ектропере дачи. Без проводников не обход и тся ни одно эл ектри ческое устрой ство.

Н апряж ение изм еряю т с п ом ощ ью вольт м етра. Единица измерения напряж ения — 1 вольт (1 В). Важ нейш ей характеристикой ток а являет ся си л а ток а. Она зависит от ск ор ости движ е ния заряж енны х частиц. Ч ем больш е ск ор ость эл ектрон ов, тем больш е сила ток а в проводнике. Измеряют силу тока с помощ ью амперметра. Единица измерения силы т о к а — 1 ам пер (1 А ).

Внимание! К оголенн ом у п роводн ику, вклю чен н ом у в сеть, нельзя притрагиваться. Тело человека такж е является проводником , п оэтом у п р оходя щ и й п о нем у ток опасен для ж изн и. Вещ ества, котор ы е не проводят электриче ск и й ток , назы ваю т диэлектрикам и. К диэлектрикам отн ося тся фарфор, эбо нит, резина, дерево, пластмасса. Д иэлектрики использую т для изоляции проводов.

Вольт м ет р

А м перм ет р

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Что возникает между концами нити накала лампы при подклю чении ее к источнику тона?

2. Назовите виды источников тока. 3 . О пределите цену деления и предел измерений изображенных на рисунке амперметра и вольтметра.

Э л ек тр и ч еск и е ц еп и Электрическая цепь обы чно со сто и т из ис точн ика тока, потребителей (лампа, звонок, электродвигатель и др.)> электроизмеритель* н ы х приборов, кл ю ч ей и соединительны х проводов. На р и су н к а х приведены и х условные обозначения. И ст оч н и к т ока

Л ам па

Заж имы эл ек т ри че с к о й цепи

К лю ч

Э л ек тр и ч еск и е ц еп и

Э лектрические цепи принято изображ ать в виде сх ем , в к от ор ы х ка ж дом у элементу да но свое обозначение.

Соедини т ельные провода

Э лект ро двигат ель

К а т уш к а с сердечн и ком

Электрозвонок

О Р езист ор

Ам перм ет р

В ольт м ет р

Б удет ли работ ат ь эт а цепь? Ц еп ь 4

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Нарисуйте схему изображенной на рисунке электриче ской цепи 3. Расскажите, как будет работать эта цепь.

Последовательное и параллельиик

последовательное и параллельное соединения

Внимание! В се электрические цепи перед вклю чением обязательно н уж но показы вать учителю ! У ч т и т е : « + » вольтм етра и «■+» ампермет ра н уж н о подклю чать к «+■» источника.

Электрические приборы м огут быть вклю. чены в цепь последовательно или параллельно При последовательном соединении есла одна из ламп перегорит, то цепь разорвется а вторая лампа гореть не будет.

Л АБО РАТО РН АЯ РА БО ТА № 33

П оследовательное соединение Задание 1. Сборка электрической цепи. Х о д работы 1. Н ачертите в тетради сх ем у эл ектри че ск ой цепи, состоя щ ей из и сточн и ка тока, эл ектрической лампы и клю ча, соединенны х п оследовательно. 2. Соберите по эт ой схем е цепь и покаж ите учителю . 3. В клю чи те цепь, затем вы кл ю чите. 4. Ответьте на воп р осы : «К ак ов а роль и с точн ика ток а в эл ектрической цепи? Какова роль кл ю ч а?»

П ри параллельном соединении если одна из ламп перегорит, то разорвется тол ько одна ветвь, в другой ветви ток будет и вторая лампа все равно будет гореть.

Схем а 2 - I +

П ар а л л ел ьн ое соеди н ен и е

Л, Общая част ь цепи

а Схема 1

Л. А

Л,

Л л,

Л, _/7ν_

В ет ви цепи

ч-

к В

в)

(g M g b i

Задание 2. И змерение силы тока.

2. Если одна из лам почек елочной гирлянды перего рит, б у д у гли гореть остальны е? Почему?

Х од работы 1. Соберите цепь по схем е 1. 2. Р азорвите цепь в точк е А й к м есту раз ры ва подклю чите амперметр (схем а 2, а ). И з м ерьте си л у тока 1^. 3. П одобн ы м образом измерьте силу тока I и ίβ, разорвав цепь в точ к ах Б (см . с х е м у 2, б) и В (см . схем у 2, в). 4 . Н апиш ите вы вод: с и л а т о к а н а л ю б о м у ч а с т к е п о с л е д о в а т е л ь н о й ц е п и ··· ·

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Какое соединение лам п используется в люстре? Почему?

Последовательное и параллельное соединения

Задание 3. И змерение напряж ения.

1. к клеммам вольтм етра прикрепите про вода, а другие кон ц ы эт и х проводов подклю чите к лампе Л р как показано на схем е 3, а. Измерьте напряж ение на лампе. 2. Т очн о так ж е измерьте напряж ение на лампе (схем а 3, б). 3. И зм ерьте напряж ение сразу на обе и х лам пах (схем а 3, в). 4. Сравните общ ее напряж ение с сум мой напряж ений на лам пах. Н апиш ите соотн ош е ние^ м еж ду напряж ениями С/,, 1 С/, 2 и [ / 0бц1 в ниде форм улы . ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 34

П араллельное соединение Задание 1 1. Соберите цепь с параллельным соедине нием д вух ламп, как показано на схем е 4. 2. Вначале зам кните клю ч К^, затем разо м кните. Какая лампа горела? 3. Теперь замкните клю ч Kg, а потом разо м кните. Какая лампа горела в этом случае?

Задание 2 1. В м есто кл ю ча K j вклю чите в сх ем у ам перметр и измерьте си л у тока в ветви лам пы JIj (схем а 5). 2. Так ж е измерьте си л у ток а в ветви лампы JIj, установив клю ч на преж нее м ес то (схем а 6). 3. И змерьте силу ток а в общ ей части цепи -^общ’ этого вклю чите амперметр, ка к п ок а зано на схем е 7, вернув клю ч К^ на преж нее м есто. 4. Сравните силу ток а в общ ей части цепи с сум марной си л ой ток а в ветвях цепи. Н апи ш и те соотн ош ен ие м еж ду силой ток а в общ ей части цепи и си л ой ток а в ветвях в виде форм улы • Схема 6

-ь _ 1 к. \

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. На панели укреплены три патрона с лампами. Н а чертите схему соединения лам п, чтобы лампы были соединены: а ) пара лле льно : б ) последовательно; в) д в е лампы — пара лле льно , а третья — п о сле до ва тельно с ними. 2. В цепь включены параллельно три лампы. Нарисуй те схему вклю чения с помощью двух ключей так, чтобы один ключ управлял двумя лампами одновременно, а другой — только третьей. 3. Д в е лампы рассчитаны на 110 В каждая. Напряж е ние источника 220 В. Как их включить, чтобы они не перегорели?

Т епловое действие то к а П ри п рохож ден ии п о проводн икам эл ект р и ч еск ого тока они нагреваю тся. В этом м ож н о убедиться на опы те.

Магнитное действие тока Л А Б О Р А Т О Р Н А Я Р А Б О Т А № 36

Н аблю дение м агнитного действия тока Задание 1

Л А Б О Р А Т О Р Н А Я Р А Б О Т А № 35

НаблюдеЕие тепл ового действия тока 1. Соберите эл ектр и ч ескую цепь из и сточ ника ток а, кл ю ча и спирали с п ом ощ ью с о единительны х проводов. 2. П окаж ите собранную цепь учителю , а затем замкните ее на 1 мин. 3. Р азом кн ите цепь и о стор ож н о п р и к ос нитесь к спирали. 4. Сделайте вы вод о том , как изменилась тем пература спирали.

1. Соберите цепь, состоя щ у ю из источника ток а, лампы и ключа. 2. Не замы кая цепь, располож и те один из соединительны х проводов над магнитной стрелкой. П овернулась ли стрелка? 3. Замкните цепь и снова поднесите провод к стрелке. П овернулась ли она? 4 . Сделайте вы вод. Задание 2 1. Насыпьте на лист бумаги стальные опил ки, возьмите больш ой гвоздь и поднесите его к опилкам. П ритягиваются ли опилки к гвоздю? 2. Обмотайте гвоздь длинным проводом и подклю чите концы этого провода к батарейке. 3. Вновь поднесите гвоздь к опилкам. Что при этом вы наблюдаете? 4. С работой ка к ого устрой ства м ож но сравнить действие тока в данны х опы тах?

ПОДУМ АЙ И ОТВЕТЬ

Э лект ромагнит ы

1. Какое действие электрического тока наблю далось при вы полнении работы? 2 . Какие вам известны устройства, работа которых основана на тепловом действии электрического т о ка? 3 . Почему кипятильник, опущенный в стакан с водой, можно вклю чать в сеть, а без воды нельзя?

100

И сп ол ьзова н и е м агнит ного дейст ви я т ока

101

Действие магнита на ток

Обмот ка {рамка)

М агнит

Обмот ка М агнит (рамка)

Химическое действие тока

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 37

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 38

Д ействие на проводник с током

Н аблю дение хи м и ческ ого действия тока

Задание 1 1. П одвесьте п роволочн ую рам ку к лапке ш татива, а под ней укрепите магнит, как это показано на рисунке. 2. С оберите эл ектри ческую цепь п о ри сунку. 3. Замкните цепь. П овернулась л и рамка? М агнитное действие на ка туш к у или рам к у с т о к о м испол ьзуется в устрой стве многих приборов (амперм етр, вольтм етр, электродви гатели). Задание 2 1. У становите на столе модель электродви гателя. 2. П одклю чите ее к источнику тока. О тветьте на воп рос: «Ч т о общ его между оп ы том с р ам кой и работой электродвигате л я ?» Д вигатели переменного и постоянного ток а и сп ол ьзу ю тся ка к в бы товой технике, так и в пром ы ш ленности.

П ри м ен ен и е двигателей, перем ен ного и пост оянн ого тока

1 H -4 i -------1

1. Соберите по схеме эл ектри ческую цепь, состоя щ у ю из источника тока, лампы, ключа и угольны х стерж ней, помещ енны х в стакан с водой. 2. Собранную цепь п окаж и те учителю и за тем вклю чите. Загорелась ли лампа? 3. Разомкните цепь и перенесите угольные стерж ни в стакан с раствором медного к у п о роса (CuSO^). 4. Замкните цепь. Горит ли лампа теперь? δ. Через 1— 2 мин разомкните цепь и ак к у ратно достаньте угольные стержни из стакана. 6 . Внимательно рассм отрите угольные стерж н и , изменились ли они (оба или только один из них). 7. Ответьте на вопросы . П очем у лампа не горела, когда стерж ни бы ли оп ущ ен ы в ста кан с водой ? П очем у лампа загорелась, когда стерж н и пом естили в раствор медного к у п о роса? П очем у образовался буры й налет на стерж не, соединенном с отрицательным п о лю сом источника ток а? Подсказка. П оследний вопрос трудны й. Об разование осадка на стерж не объясняется тем, что полож ительны е ионы меди притяги ваю тся к отрицательному электроду. Это явление используется для покры тия металлов защ итны м слоем (никелирование, хромирование, золочение), для получения ч и сты х металлов из растворов их солей.

Так никелируют чайник

102

103

О садок никеля

Свет и тень

СВЕТОВЫ Е Я В Л Е Н И Я И с т о ш ш к и св ет а

Световы е лучи р аспростран яю тся п р я м о линейно.

Сведения об окр уж аю щ ем м ире м ы полу чаем благодаря органам чувств. Через свет человек восприним ает 9 0 % инф ормации о природе. И сточники света бывают:

А .........О......©

Солнце t = 6000 X П рям олинейн остью распространения све т а объ я сн яется образование тени. t +

З везды t от 6000 до 150 ОООХ

П ри солнечном затм ении на Земле образу ется тень от Л уны. Солнечный диск в области тени п олн остью или частично становится тем ны м . Л унное затмение возникает тогда, когда Луна оказы вается в тени Земли.

хол одн ы е

Л ун н ое зат м ение

Солнечное зат мение

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Объясните, почему люминесцентные лампы экономич нее лам п накаливания.

104

105

с в е т и тень ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 39

Свет и тень П реграда

)

Тень

^ 1 5 см-> ■«-15 см

Х о д работы 1. В ы реж ьте из картона к р у ж ок диа м етром 2 см. 2. У крепите этот к р у ж о к б держ ателе. 3. Соберите установку, изображ ен ную на рисунке. 4. И зм ерьте размеры тени на экране и за р исуйте устан овку в тетради. Совпадает ли тен ь с преградой п о форме? К ак и зм ен ятся размеры тени, если и сточ н ик света приблизить к преграде; удалить от нее? Ответы поясн ите рисункам и.

1. Перерисуйте установку (схема 1) в тетрадь. Опреде ли те построением, какого размера до лж но быть от верстие в листе картона, чтобы на экране получилось световое п я 1но такого размера, как показано на схе ме.

Л ист карт она

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 40

И зготовление кам еры -обскуры Н еп одви ж н ая част ь s о 1 ..:.

iy.l

у С<5

Lt!

■

П одвиж ная част ь

Л ист О т верст ие картона

1. Вы реж ьте заготовки из плотной бумаги, а экран — из кальки, сделав предварительно и х вы кройки. 2. С огните детали п о пун ктирн ы м линиям и склейте и х с п ом ощ ью язы чк ов (я зы ч к и на чертеж е заш трихованы ). 3. Н аклейте экран снаруж и подвиж ной части. 4. В центре торца неподвиж ной части ка меры иглой проделайте маленькое отверстие. 5. Вставьте п одви ж н ую часть кам еры внутрь неподвиж ной. 6 . Н аправьте кам еру отверстием на лю бой ярко освещ енны й предмет. П ередвигая под виж н ую часть вперед-назад, добейтесь, чтобы этот предмет бы л ч етк о изображ ен на экране. 7. П очем у изображ ение на экране так сла бо освещ ено? Вот чт о долж но получит ься

С хем а 2 Экран

♦ 7см Том 7 см 7см

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

С хем а 1

■= |№-on-i/ir't •--- ►<— *■*— — ►1 см 6,8 6,8 6,8 ' 6,8 см см см см М а л ен ьк ое от верст ие

Свет овое пят но

С.вртпвое пятно

2 . О пределите построением, в какое место нужно по ставить точечный источник, чтобы размеры светового пятна были такими, как показано на схеме 2.

106

6,8 см Экран (калька)

Так возникает изображ ение в камереобскуре (в переводе с латинского — темная ком ната). С п ом ощ ью кам еры -обскуры бы ли сделаны первые фотографии.

107

Зеркала и и х примеыение

Отраж ение света Тела отраж аю т падаю щ ий на н и х свет. М ы видим окр уж аю щ и е нас предметы, п о том у ч то от них отраж аю тся солнечны е лучи или лучи от и скусствен н ы х источников света.

Зеркала отраж аю т падающ ий на них свет. В зеркалах м ож н о видеть изображ ения предметов. З ерк а л а бы ваю т :

\1\

Л А Б О Р А Т О Р Н А Я Р А Б О Т А № 41

Отражение света зеркалом 1. П оставьте на ч и сты й л и ст бумаги зерка

с : - - -----------в ы п ук л ы е

С вогн ут ы е

ло. 2. Направьте на зеркало узки й п уч ок света от осветителя. 3. Очертите на листе контуры зеркала, ход падаю щ его и отраж енного лу^ей. 4. И змерьте транспортиром ; а) угол падения луча а; б) угол отраж ения луча β. 5. П овторите оп ы т, изменив у гол падения луча на зеркало. 6 . Сделайте вы вод: у г о л п а д е н и я (а ) и у г о л о т р а ж е н и я (β) ... .

Зеркало г-г _1 н а о а ю щ и и '------луч

108

Отраж енный

О траж енные о т зеркала лучи идут таким образом , ч то и х продолж ения (он и показаны п ун ктиром ) пересекаю тся в точк е А^. Глядя в зеркало, нам каж ется, что лучи и сход я т из точ к и — м ы видим там и сточн и к. На са м ом деле, ка к видно из рисунка, источника там нет — он располож ен в точк е Л ,. Т оч к у Лд назы ваю т м н и м ы м и зображ ен и ем точ к и А , . Зеркала поворачиваю т направление свето вы х лучей.

109

П р ел ом л ен и е св ет а

П релом ление света Л уч света, переходя из одн ого вещ ества в другое, прел ом л яется — изм еняет свое на правление на границе раздела вещ еств. О пы т :

С хем а опытах а — угол падения П адаю щ и й _луч Так ш ел бы луч γ — угол преломления В оздух В ода П релом ленны й луч > П ри переходе из воздуха в вод у (или стек ло) л уч света отк л он я ется к перпендикуляру. П релом ленны й угол падения луч угол преломления В оздух

П адаю щ и й луч П ри переходе из воды (или стекла) в воздух луч света отклоняется от перпендикуляра.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 42 Г

Н абл ю ден и е за п рел ом л ен и ем света Задание 1 1. Поставьте стеклянную пластинку с парал лельными гранями на чистую страницу тетра ди. Обведите карандашом контуры пластинки. 2. Направьте вдоль листа на пластинку луч света от осветителя. 3. Прочертите ход луча до и после пластинки. 4. В ы кл ю чите осветитель и уберите плас тинку. 5. Обозначьте на ри сун к е в тетради угол падения л уча на верхню ю грань пластинки а и соответствую щ и й угол преломления γ. 6 . И зм ерьте углы а и γ тран спортиром , р е зультаты измерения запиш ите в тетрадь. К а к ой из углов окаж ется больш им и почем у? 7. Проследите за переходом луча в воздух из стекла. Найдите и обозначьте на своем рисунке угол падения луча на ниж ню ю грань пластинки а, и соответствую щ ий угол преломления γ^. 8 . И змерьте угл ы и γ,, результаты изме рения запиш ите в тетрадь. К акой из эт и х у г лов пол учи тся больш им и почем у? Задание 2 1. П оставьте на пути луча от осветителя призму, подложите под нее откры тую на чистой странице тетрадь (как показано на рисунке). 2. П рочертите ход луча света через призму. 3. О бъясните, почем у луч прош ел таким образом . Указание. На своем рисунке не забудьте провести перпендикуляры к граням п ризм ы .

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Объясните ход лучей по рисунку. 2. Угол между падающим на зеркало лучом и отражен ным соста вляе т 90®. Чему равен угол падения?

110

111

Л инза

В ы п ук л а я В огн ут ая

Л инза

Л инза — прозрачное тело, ограниченное двум я сф ерическим и поверхн остям и. Л инзы бы ваю т разны е. И х действие осн о вано на преломлении света. С обираю щ ая линза позволяет получать увеличенное изображ ение.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 43 Н а б л ю д е н и е и з о б р а ж е н и й в л и н зе

О свет ит ель Экран Л 1 Л инза

-у

Λλ Г

Задание 1. И змерьте ф ок усн ое расстояние линзы. Х о д работы 1. П оставьте осветитель как м ож н о дальше от линзы. 2. П ередвигая за линзой экран, найдите точ к у, в к отор ой собираю тся лучи, — ф окус. 3. И зм ерьте ф ок усн ое расстоян ие с п о м ощ ью линейки или сантим етровой ленты. Задание 2. П олучите действительное изобра ж ение ф игурного отверстия.

Ширма

Л инзы (лупы ) даю т увеличение д о 25 раз. С обираю щ ая линза кон центрирует свето вой п уч ок на малой площ ади — в точк е. П о ск ол ь к у линза собирает лучи в точк е, то в ней образуется зона в ы сок ого нагрева. В зависим ости о т радиуса поверхностей линзы и сор та стекла линзы им ею т разное фо кусн ое расстояние.

112

Х од работы 1. У становите ш ирм у с ф игурны м отверс тием на расстоян ии 1^, больш ем, чем 2F . 2. П ередвигая за линзой экран, получите на нем ч етк ое изображ ение отверстия в ш ир м е. Т акое изображ ение назы ваю т дей стви тельны м . 3. Измерьте расстояние от линзы до экрана 1^. 4. О пиш ите, каким получилось и зобр аж е ние на экране (увеличенны м или ум еньш ен ным, прям ы м или перевернуты м). 5. Р аспол ож ите ш и р м у на расстоянии м еньш ем , чем 2F , но больш ем , чем F . П овто рите п ун кты 2— 4.

Задание 3. П олучите мнимое изображ ение от верстия.

■ г. ‘ 2F

Х од работы 1. Поставьте ш ирму на расстояние меньшее, чем F , от линзы и, передвигая экран, попробуй те получить четкое изображение отверстия, как в предыдущ их случаях. Получается ли это? 2. У берите экран и взгляните сквозь линзу на отверстие в ш ирме. И зображ ение, которое вы увидите, назы ваю т м ним ы м . Сделайте вы вод: каки м получается изобра жение предмета в линзе при разном удалении предмета от линзы ?

113

Оптические п р и бор ы На явлениях отраж ен ия и прелом ления света основано устрой ство различны х опти че ск и х п риборов. f^uKpocKon прим еняет ся для '*зучения очень м ел к и х объект ов, '■его помощ ью можно получит ь Увеличение д о 2 5 0 0 раз

Глаз и очки Ст роение глаза

Окуляр

О бъект ив

^ля наблю дения звездн ого неба 'используются разл ичны е Ч елескопы

Глаз является очень соверш енны м и очень слож ны м оптическим устройством : 1 — склера — наруж ная оболочка глаза; 2 — роговица — прозрачная часть склеры ; 3 — радуж ная обол очка, в ней им еется от верстие — зрачок, ск возь к отор ы й п роходи т свет; 4 — хрусталик представляет собой линзу, ф ок уси р ую щ ую лучи на сетчатку; 5 — сетчатка — часть зрительного нерва. П од действием света на сетчатке возникает возбуж дение, к отор ое п о зрительном у нерву передается в м озг. Так возникает зрительная картина ок р у ж аю щ его мира.

О куляр Сет чат ка Циапроектор {ф ильм оскоп) кинопроект ор использую т ся ^ля показа диафильмов, слайдов киноф ильмов

И зображ ение предм ет ов глаз создает на сет чат ке. Слайд

И ст очник свет а

У м н огих л ю дей глаза создаю т изображ ение предмет а не на сетчатке·. л п ер ед сет чат к ой

'Фотоаппарат позволяет Запечатлеть на пленке людей, ‘‘с ивот н ы х, всевозм ож ны е 'предметы

С ет чат ка

или за сет ч а т к ой

^ Сет чат ка

( Г ~ ---- \

О бъект ив ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Вспомните, каким получается изображение в лин зе в зависимости от располож ения предмета относи тельно нее. 2. Каким получается изображение предмета на плен

Этот деф ект зрения Называют близорукост ью и исправляют нош ением очков с рассеиваю щ им и линзами С ет чат ка

ке ф отоаппарата? 3. Как далеко долж ен быть сла й д удален о т объектива диапроектора? Каким получается изображ ение слай

Сет чат ка Г\

да на экране?

114

Этот дефен :т зрения назы ваю т с^альнозоркост-ью и исправляй im нош ением очков с собирающг I M U линзами

115

— -1

Д вет

Ц вет Белый свет — слож ны й. С п ом ощ ью призм ы его м ож н о разлож ить на составляю щ ие, к а ж д ой из к от ор ы х соот ветствует свой цвет-

Ц вет тюльпана — красны й. Этот цветок отраж ает только т у составляю щ ую белого све та, к отор ой соотв етству ет красны й цвет, а о с тальные составляю щ ие он поглощ ает. Трава зеленая потом у, что она отраж ает со ставляю щ ие, к отор ы м соответствует зеленый цвет. Черные тела поглощ аю т все составляю щ ие белого света, не отраж ая ничего. Ф ильтр красн ы й — он пропускает только те составляю щ ие белого света, к отор ы м со о т ветствует кр асн ы й цвет. Остальные состав ляю щ ие красн ы й фильтр поглощ ает.

Собираясь в одной точке? все составляю щ ие образую т п ятн о белого цвета. П одобное явление м ы наблюдаем, вращая специальны й к р уг. Сектора этого к р уга рас краш ены в цвета радуги. При бы стром враще нии к р уга цвета сливаю тся и крут становится почти белым. Разлож ение белого света при прохож дении сквозь призм у п р ои сход и т п отом у, ч то значе ние угла преломления для каж дой составляю щ ей различно. Н апример, синий луч прелом ляется сильнее зеленого. Слабее всего прелом л яю тся лучи красн ого цвета.

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Физиком пригласил Химилу в гости. Он надел зеле ные брюки, белую рубашку с красным галстуком в бе

В о время дож дя, когда в воздухе много ка пель воды , на небе можми увидеть радугу. К ак запомнить последовательность цветов радуги? Совет Ф изикона: з а п о м н и т е э т у ф р а зу: К аж ды й охот ник ж елает

116

знат ь \

где

сидит

фазан

лы й горошек. На столе, покрытом белой скатертью, он расставил угощ ение, в том числе красную икру. Окна в комнате были закрыты непрозрачными штора ми. Когда Химила вош ла в комнату. Физикон включил лам пу и икра на столе стала черной. Какого цвета лам пу вклю чил Ф изикон? Какими по цвету предстали перед Хим илой все перечисленные предметы? 2. Почему смешение красок не дает белого цвета? 3. Объясните, как возникаю т красный, желтый и зеле ный сигналы светофора.

117

Х и м и ческ и е явления Х и м и ческ и е реакции

б) цвет вещ ества; в) запах вещ ества, если он есть; г) растворим о л и вещ ество в воде. Н ю хать вещ ество следует очень осторож но!

М ехан ические, тепловы е, электром агнит ны е, световы е — все это ф изические явления. П риведите несколько примеров. Скаж ите п р ои сход я т ли при ф изических явлениях пре! вращ ения одних вещ еств в другие. Кром е ф изических, в природе происходят и другие явления, например химические. Вспом ните, какие явления называют химическими. П ревращ ения одн их вещ еств в другие во врем я хи м и ч еск и х явлений назы ваю т хим и ч еск и м и реакциям и. П о каки м ж е признакам м ож н о отличить хи м и ч еское явление от ф и зи ч еск ого? Очень просто: если произош ла химическая реакция, то п оявл яю тся н овы е вещ ества. И зм ен яет цвет.

И зм еняет за п а х

Задание 1 1. Н асы пьте нем ного сахара в п р оби р к у и нагревайте ее до тех пор, пока не заметите, ч то произощ ла хим ическая реакция. 2. П о каки м признакам вы определили, что хим ическая реакция у ж е произош ла? К а к ое явление вы наблюдали — хим и ческое или ф изическое? Задание 2 1. П олож ите кусочек парафина размером со сп ичечн ую гол овк у на м еталлическую п ластинку и нагрейте ее над пламенем. 2. Д айте пластинке осты ть. К акие измене ния вы наблюдали? К акое явление п р ои зош ло — хи м и ч еское или ф изическое?

И зм еняет вкус

Задание 3 1. П олож ите к у соч ек мела в сту п к у и раз мельчите его с п ом ощ ью пестика. 2. К акое явление произош ло — хи м и че с к ое или ф изическое?

В ы деляет т епло

Задание 4 1. П ом естите в п робирку кусочек мела раз м ером с гороп1ину и накапайте в п р оби р к у не ск ол ь к о капель ук сусн ой кислоты . 2. К акое явление вы наблюдаете? Ваш и результаты наблюдений запиш ите в таблицу.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 44

Н аблю дение ф изических и хи м и ческих явлений

Название вещества

Свойства вещества

У ч т и т е , что описать вещ ество — это зна чит указать; а) в каком состоян и и находится вещ ество: твердом , ж и дком или газообразном;

118

119

Что дела.1и

Что наблюдали

Явление

ссп о м н и т е :

о а к о в сохран ен и я м а ссы

Михаил Васильевич Л ом он осов (1 7 1 1 -1 7 6 5 )от крыл закон сохр а н ен и я м ассы вещ ест ва

Ч то п р ои сходи т с вещ ествами во врем я х и м и ческ и х реак ц и й ? Д ля этого необходим о вспом нить, из чего состоя т все вещ ества! О ни состоя т л ибо из м олекул, либо из ато м ов, либо из ионов. Теперь давайте посм отрим , что происходит с ним и во время хи м и ч ески х реакций. Сначала м олекулы разрущ аю тся на от дельные атомы . Затем атомы м огу т соединиться друг с дру гом иначе. В о время хим и ческой реакции молекулы разруш аю тся, но атом ы сохр ан яю тся. Сколь ко и х бы ло до начала реакц и а, стол ько ж е их осталось и после нее. П оэтом у: м асса вещ ест в, вст уп и вш и х в хи м и ч еск у ю р еа к ц и ю , в сегд а р а в н а м а ссе по л у ч и в ш и х ся вещ ест в.

Х и м и ч еск а я реакция

П осл е реакции

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ После сжигания свечи, уравновеш енной на весах, ча ша весов со свечой поднимается вверх. М ож но ли ут верждать. что закон сохранения массы нарушен?

120

Вам известно, что сущ ествует более 100 х и м и ческ и х элементов, котор ы е обра зую т раз личны е пр осты е и слож н ы е вещ ества. У к а ж д ого элемента свой знак. В сектора х круга располож ены знаки хи м и ч еск и х элементов. Определите названия эти х элементов. I. Вы берите названия тех элементов, к о т о рые начинаю тся на одну и ту ж е букву.

1) 2) 3) 4) II. Реш ите кроссворд.

1. Элемент имеет знак Si. К ак назы вается этот элемент? 2. Знак элемента кислород. 3. Элемент 3-го периода и VII группы пери одической си стем ы Д . И. Менделеева. 4. Н омер группы , в которой н аходится эле мент кальций. 5. Знак ка к ого элемента читается «а ш »? 6 . Элемент 3-го периода и VI группы пери одической си стем ы Д. И. Менделеева. 7. Элемент обозначается Ζπ. К ак назы вает ся этот элемент?

121

г'еакции соединения н разлож ения

и к си д ы

П реж де чем изучать эт о т материал, повто рите знаки хи м и ч ески х элементов и прочтите форм улы всех вещ еств, написанные на этой странице. Реакции соединения — это такие химические реакции, в к о торы х из нескольких вещ еств об разуется одно новое вещ ество.

+ т

· с + о.

Реакции разл ож ен и я — это такие химические реакции, в ко тор ы х из одн ого вещ ества полу чается несколько новы х.

П ри м еры та к и х реакций Горение п р осты х вещ еств — реакция соединения. Например, уголь (С) гори т в кислороде (Og), образуя углекислы й газ (СО^):

О ксиды — это слож н ы е вещ ества, в соста ве к от ор ы х два хи м и ч еск и х элемента и один из них всегда к и с л о р о д .

СаО

П риродны й горю чий газ метан (СН^) разлагается на угле род (С) и водород (Hg):

со . S iO ,

У глекислы й газ (COg) м ож ет прореагировать с углем (С) и превратиться в ядовиты й уга р ный газ (СО):

Газ этан (CgHg) разлагается на водород (Hg) и этилен

► 2С0

Оксид кальция (СаО) — нега ш еная известь — реагирует с в о дой (HgO), образуя гаш еную и з весть (Са(0 Н )2):

СаО + Н ,0

Са(ОН),

Эти реакции разлож ения им ею т огром ное значение — благодаря им м ож н о получать новые вещ ества из метана, эта на и м н оги х д р уги х вещ еств, входящ и х в состав природного и попутного газа, нефти. А ка к вы думаете, зачем ну ж ен этилен?

· ·

О ксиды ж елеза в х од я т в состав красного, бурого и м агнитного ж елезняка, из к отор ого получаю т ж елезо и его сплавы — сталь, ч у гун.

О ксид кальция — негаш еная известь. Из негаш еной извести получаю т гаш еную (Са(011)2), котор ую ш и роко применяю т в стро ительстве.

О ксид крем ния — кварц, горн ы й х р у с таль, песок кварцевы й, речной и м ор ск ой — входит в состав окраш енны х в разнообразные цвета минералов и поделочн ы х кам ней — ам ети стов, топ азов, агатов, оп ал ов, яш м ы .

О ксид углерода — углекислы й газ содер ж и тся в вы ды хаем ом нами воздухе, в вы бро са х автом обильны х двигателей, заводов и др. ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Попы тайтесь сами привести примеры уже знакомых вам химических реакций соединения и разложения.

122

Какие из этого списка веществ относятся к оксидам, а какие — нет: NaCI, SiO^, H^SO^, СН^. CO^. HCI, NaOH.

K2CO3.

123

К и сл оты

О снования

К и сл оты — эт о слож ны е вещ ества. В со став л ю бой к и сл оты обязательно вх од я т ато м ы водорода (Н) и связанны е с ним кислотные остатки (...NOg, ...З О ^ и д р .). Такие ки сл оты , как серная H^SO^, соляная НС1, азотная HNOg, ф осф орн ая Η^ΡΟ^ и некоторы е другие, прим ен яю тся для производства м инеральны х удобрений, красителей, ле карств, душ и сты х вещ еств, м о ю щ и х средств и м ногого другого.

О снования — это сл ож н ы е вещ ества. В с о став л ю бого основания обязательно входят ионы к акого-л и бо металла (К , Са, Na и др.) и ионы гидроксильной группы --- о н . NaOH — гидроксид натрия, КОН — гидро ксид калия и другие основания прим ен яю тся для производства: пеном ою щ и х соедст в

красит елеи У ч т и т е : обращ аться с кисл отам и нужно очень остор ож н о! Если кислота попала на кож у, одежду и т. п., н еобходи м о нейтрализовать ее р а ств ор ом со ды . а затем хор ош ен ько все промы ть водой. К ислоты использую тся для очистки метал лов от рж авчины . У ксусн а я к и сл ота пом огает сохран ить ма ринованны е ф рукты и овощ и. К а к расп озн авать к и сл оты ? Д ля этого использую т специальны е вещ е ства — индикаторы , которы е в ки сл отах из м ен я ю т свой цвет. Индикатор 1. Лакмус 2. Метилоранж

Цвет в растворе нейтральном кислои Фиолетовый Красный Оранжевый Красный

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Какое общее свойство проявляется у всех кислот? 2. Как вы думаете, почему кислоты имеют такое на звание? 3. Из перечисленных вещ еств вы берите те. которые относятся к кислотам: NaCt. H .S , P .O ., C a F , ΗΝΟ,. К^СО^, HF, нею..

124

пласт м асс

хи-мических волокон

л ек а р ст вен н ы х и душ ист ы х вещ ест в

Ca(OH)j, — гидроксид кальция (гаш еная известь) — прим еняется при приготовлении строительного раствора. Если Са{0 Н )2 растворить в воде, получится известковая вода. В спом ните, для распознава ния ка к ого вещ ества вы ее использовали. CuiOH)^— гидроксид меди. П редставляет собой нерастворим ое вещ ество синего цвета. Все растворим ы е в воде основания называ ю тся щ елочам и. И х м ож н о распознать с п о м ощ ью индикаторов.

Индикатор 1. Лакмус 2. Метилоранж 3. Фенолфталеин

ТТ,вет в растворе щелочном нейтральном Фиолетовый Синий Желтый Оранжевый Малиновый Бесцветный

У ч т и т е : щ елочи — очень едкие вещ ест ва. Они разъедаю т кож у, ткани, булхагу и т. д. П ри работе с ними н уж но бы ть очень осторожнылш!

125

О снования ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 45 Д ей стви е к и сл от и осн ован и й на и нди каторы В ы полняя оп ы ты , наблюдайте за измене нием цвета индикаторов в растворах кислот и оснований. Результаты наблюдений запиш и те в таблицу. Указание Д ля каж дого оп ы та используйте чистую пробирку! Растворы кислот

Лакмус

Индикаторы Фенолфталеин

Метилоранж

НС! H2SO4

оснований

NaOH Са(0Н )2

Задание 1 1. Н алейте в две пробирки растворы соля ной (НС1) и серной (HgSO^) ки сл от объем ом по 0 ,5 см^ (прим ерно п о О,δ см по вы соте). 2. В каж дую из п р оби р ок добавьте по од ной капле индикатора. 3. П осм отри те, в к акой цвет окрасился раствор, и запиш ите цвет раствора в таблицу. 4. Вы полните п ун кты 1 — 3 для каж дого индикатора: а) лакм ус; б ) фенолфталеин; в) метилоранж . 5. П роделайте три та к и х ж е оп ы та, как в пун ктах 1— 4 , но тол ько вм есто ки сл от и с пользуйте растворы оснований: едк ого натра (NaOH) и и звестковой воды (Са(ОН),).

126

О снования Задание 2 1. В п р оби р к у с раствором солян ой ки сл о ты (НС1) опустите стеклян н ую палочку или пипетку. 2. Д отроньтесь этой палочкой или пипет к ой до л ак м усовой бум аж ки . Ч то вы наблю даете? Совпадает ли результат реакции с цве том , записанным в таблице? 3. П роделайте три та к и х же оп ы та с рас творами серной кислоты (H^SO^), едкого натра (NaOH) и и звестковой воды (Ca(OH)^). 4. Сравните результаты оп ы тов с состав ленной вами таблицей. Задание 3 В тр ех пробирках под номерами 1 , 2 , 3 на ход я тся : — раствор ки сл оты , — раствор основания, — вода. В ваш ем распоряж ении индикаторы . И с пользуя эти индикаторы и таблицу, состав ленную вами, определите, в к акой из проби р ок к а к ое вещ ество н аходи тся . Результаты запиш ите в таблицу. Пробирка

Вещество

№1 №2 №3

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. М ож но л и по формуле вещества узнать, является ли оно основанием? 2. И з перечисленного списка веществ вы берите те, которые относятся к основаниям: KCI, CuiOHjg, Ма^СОз, NaOH, H^SO^, NO, B a O H )^ , Саз(Р0^2·

127

Соли Соли (N aCl, CaCOg, CaSO^, ...) — эт о слож , ны е вещ ества, в состав которы х вх од я т ионы металла (К , Са^', Na"*, ...) и ионы кислотного остатка (S 0 “^, Cl” , РО®”, ...). Н аибольш ая часть среди неорганических сл ож н ы х вещ еств приходится на дол ю солей. NaCl — поваренная соль — не тол ько пи щ евая добавка, н о и сырье для получения ед. к ого натра (NaOH), а такж е соды и д р уги х ве щ еств. Сода питьевая NaHCO^ испол ьзуется при вы печке хлеба, а такж е как болеутоляю щ ее средство при повы ш енной к и сл отн ости ж елу доч н ого сока. Горькая (глауберова) соль Na^SO^-lOH.O и перманганат калия (марганцовка) КМпО прим ен яю тся в м едицине. ' Сода стиральная Na^COj нуж на для произ водства м ы ла и дл я других тех н и ч еск и х це лей. К арбонат кальция СаСО^ в х о д и т в состав раковин м ор ск и х организмов и обр а зу ет из вестняк, мел, мрамор. Гипс — CaSO^ · 2 Н 2О в природе образует горны е породы , используется в стр ои тел ьст ве, в медицине. М ногие горны е породы и м и н ерал ы - это различны е соли. A g B r, A gC I, A g l — соли сер ебр а использу ю т в фотографии. Н екоторы е соли применяю т к а к минераль ные удобрения: (ΚΝΟ^ — к ал и й н ая селитра, Ca(H2P0 j — суперф осф ат), ядохи м и каты (м едны й куп ор ос CuSO ■5Н .0 , ж ел езн ы й к у п о р о с FeSO^ · THgO).

Углеводы

Среди наиболее распространенны х в при роде органических вещ еств бол ьш ую роль играю т углеводы. Важ нейш ее и х значение в то м , ч то они явл я ю тся и сточ н и к ом энергий дл я организма. О бразую тся углеводы из углекисл ого газа и воды в процессе очень сл ож н ого явления ф отоси н теза. Глюкоза содерж и тся во ф руктах и овощ ах. Ее и сп ол ьзую т для лечения ослабленны х л ю дей, производства карамели, мармелада, пря ников и д р уги х сладостей. Гл ю коза входит в состав крови человека и ж и вотн ы х, Крахмал содерж и тся во м ногих растениях и является питательным вещ еством . Е го и с п ользую т для накрахмаливания белья (на крахм аленное белье не так сильно мнется и пачкается, н о, к сож алению , п л ох о «д ы ш и т »), для приготовления крахм ального клейстера (с его п ом ощ ью , например, окл е иваю т ок н а на зиму). В состав ДЕ>евесины входит ещ е один угле вод — оел л ю л оза . Ц еллю лоза сохран яется во всех изделиях из древесины . Ц еллю лоза и с пользуется при производстве бум аги, тканей, и скусствен н ы х вол окон — ацетатны х и в и с козн ы х.

П О Д У М А Й И О ТВ ЕТЬ 1. Какие соли встречаются в быту? 2 . Из перечисленных формул вы берите те, которые соответствую т солям; Н S O MgCI , ΑΙ О 3, NaNOj, CO2. HCI. B a S O 4,. '

128

129

Б ел ки

Ж иры

Белки — очень важ ная составная часть лю бого растительного и ж ивотного организма. Без белка нет ж изн и на Земле.

Ж и р ы такж е отн осятся к наиболее распро страненны м органическим вещ ествам. Ж и еот н ы е масла

Б елки содерж ат ся в прот оплазме и в ядре в с е х клет ок Р аст ит ельны е масла

Соединяя растительные масла с водородом (Н^), получаю т твердые ж и р ы , часть которы х идет на п роизводство пи щ евого м аргарина. Н екоторы е масла, например льняное и подсолнечное, при кипячении на воздухе об разую т твердую пленку. Такие м асла исполь зую тся дл я производства ол и ф ы , которую прим ен яю т для изготовления м асл я н ы х кра сок. Ж и р ы прим ен яю тся для производства мы ла и для других техн и чески х целей. Н о ж и р ы , как белки и углеводы , — важ нейш ие продукты питания, п оэтом у одной из задач п ром ы ш ленн ости является прекращ е ние использования пищ евы х ж иров в технике и замена и х непищ евы м и вещ ествами.

130

Ч аст ь модели м ол екулы белка

Белки служ ат материалом, из которого п о строены опорны е, м ы ш ечны е и покровны е ткани. Белки осущ ествл яю т важ нейш ие функции в организме: доставка кислорода (Oj) из лег к и х в различные ткани; обеспечение согл асо ванной работы м ногих органов; защ ита от ин фекций и др. Б елков в организме ты сяч и , и каж ды й бе лок вы полняет св ою роль. С одерж атся они и во м н оги х п родуктах питания. М олекулы белков огром ны — они м огут со стоять из ты сяч и ты сяч атомов и иметь очень слож ное строение. П оэтом у получение и ск у с ственного белка — синтез — очень трудная задача. Н о учен ы м уж е удалось найти пути реш ения, и в настоящ ее время н екоторы е из белков иолучаю т искусственн о. И зучение роли белков в различны х орга низм ах, и х строения и свойств позволит ре ш ить вопросы лечения м н огих заболеваний, продления ж изни.

131

д'глеводы, ж я р ы , белки Содерж ание бел ков, ж и р ов и углеводов в продукте м ож н о узнать из таблицы. продукт Хлеб пшеничный Картофель молодой Морковь Огурцы свежие Апельсины Яблоки свежие Молоко Мороженое Масло сливочное Говядина Свинина Сахар Шоколад Яйца куриные

Белкв, % 6.7 1,7 1,3 0,7 0,8 0,3 2.8 2,7 0,4 15,2 12.2 — 5.8 10,6

Жиры, % 0,7 — — — — — 3,5 3,3 78.5 9,9 35,5 — 37,5 11,3

Углеводы, % 50.3 20,0 7,6 2,9 9,2 " 11,5 " 4,5 21.2 0,5 -95,5 47,6 —

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Какую пищу вы употребляете на завтрак, обед и ужин? 2 . Что вы сможете рассказать о свойствах и примене нии сахарозы? В некоторых растен*»ях ее много. Знаете л и вы в каких? 3 . Почему, когда человек сильно устал, ему рекомен дую т съесть кусочек сахара, какой-нибудь фрукт или принять таблетку глюкозы? 4 . Как вы думаете, с какой целью на упаковках пище вых продуктов указы вают входящие в них вещества? 5 . На упаковках с различными жирами обычно указываю т их состав. Перечислите вещ ества, входящие в состав сливочного масла, маргарина, растительных масел.

Крахмал У крахм ала есть свой ств о, к отор ое позво ляет его л егко распознать: крахм ал , вступ ая в реак ц и ю с н а стой кой иода, окраш и вает ее в син е-ф и олетовы й цвет. И спы тайте, есть ли крахм ал: а) в вареном картофеле; б) в сы р ом картофеле; в) в белом хлебе; г) в зубном порош ке; д ) в сахарном пес ке; е) в картофельной м уке.

К ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 46 Р а сп озн а ван и е к р а хм а л а 1. Налейте в пробирку воду (прим ерно ч ет верть прюбирки) и добавьте 2— 3 капли на стой к и иода. 2. П олож ите испы ты ваем ы й продукт на блюдце. 3. С п ом ощ ью пипетки пом естите одну каплю разведенной настойки иода на и сп ы ты ваемый продукт. 4. П осм отри те, изменилась ли окраска на стойки иода. Если изменилась, то к а к ? 5. М ож ете ли вы сказать, есть в этом про дукте крахмал или нет?

6 . На упаковках многих пищевых продуктов можно прочитать о содержании в них белка. М ожете ли вы назвать такие продукты?

132

133

п р и р од н ы й газ и нефть За м ногие-м ногие ты сячи лет в земной к о ре образовались запасы неф ти и природного газа. Ч тобы добы вать неф ть и газ, нефтяникам и газовикам приходится бурить глубокие скваж и н ы . П осм отри те на рисунки и подумайте, почем у нефть назы ваю т «черны м зол отом », а при родн ы й газ — «белы м зол отом ». Из нефти получаю т различны е виды топ лива (бензин, керосин), смазочные материалы. П утем переработки получаю т:

ЧЕЛ ОВЕК И П РИ РО Д А ЗЕ М Л Я — П Л А Н Е Т А СО Л Н ЕЧ Н О Й СИ СТЕМ Ы Д р е в н я я н а у к а — а ст р о н о м и я И зучение небесны х тел — одна из задач, к отор ую реш ает астрон ом ия. Знание астроно мии позволяет:

парафин

ориектироват ься на м ест ност и

определ ят ь изучат ь географ ические движ ение координат ы планет

косм ические явления

Результаты к осм и ч еск и х исследований по зволяю т объ я сн и ть многие п роцессы , проис ходящ ие на Земле, и пом огаю т лю дям при ре ш ении проблем в народном хозяйстве. Д р ев н и е аст ,рономи.ческие и н ст р ум ен т ы П риродны й газ используется в кухон ны х газовы х плитах, в пром ы ш ленн ы х печах, а такж е как топливо для автом обильны х дви гателей {при его сгорании вы деляется меньше вредны х вещ еств, чем при сгорании, напри мер, бензина). П утем хи м и ч еской о б р а ботк и из неф те продуктов и продуктов переработки газа п о лучаю т м ногие орган ические вещ ества: син тети ч еск и е и искусственн ы е волокна, синте ти чески е м еха, красители, лекарственны е вещ ества, м ою щ и е средства, а такж е каучуки , душ исты е вещ ества, взрывчатые вещества и м ногое другое.

134

А ст ролябия

Т ел ескоп Галилея

Квадрант.

С ойпрм епны е аппарат ы, дня. и.сследоваш 1 я. н е б е си ы х т ел Космический, аппарат «В ега » Р ади от ел ескоп

135

Н азвания созвездшя

в мнре звезд Н а небе ковшик золотой Зовут Медведицей Большой. Секрет — найти, где север, прост: По направленью крайних звезд Прямую линию веди. Звезду Полярную найди, Стань прямо, на нее гляди, И север будет впереди.

П олярная звезда

М алая

М едведи ц а

Больш ая М едеедица

К асси оп ея

I I , .....

Лебедь

Вет ельгейзе

В безоблачны й вечер, когда стемнеет, взгляните на небо. В ы увидите чудесн ую кар. тину! Б ескрайнее небо усея н о огром ны м ч и с лом светя щ и хся точек . Среди них вы деляю т ся наиболее яркие — эт о планеты. И конечно ж е х о р о ш о видна вечная спутница Земли — Луна. Звезд на небе так м ного, что каж ется — их не сосчи тать. Однако известно, ч то невоору ж енн ы м глазом (без телескопа или бинокля) человек способен увидеть ок ол о трех ты сяч звезд. Звезды представляю тся нам маленьки м и сверкаю щ им и точкам и. На самом деле звезды — огром ны е раскаленные тела, просто они находятся очень далеко от Земли. Ч тобы лех^е бы ло н аходить звезды, их объединяю т в созвездия. Начинать наблюдения за звездами лучш е с одн ого из са м ы х зам етны х созвездий — со звездия Б ольш ой М едведицы. Разглядев его, сосредоточьте свое внимание на двух крайних звездах ковш а. Затем переведите взгляд даль ш е, на расстояние, приблизительно равное пятикратн ом у р асстоян и ю м еж ду этим и звез дами. В этом м есте располож ена П олярная звезда. С нее начинается ручка ковш а созвез дия Малой М едведища. П олярная звезда ука ж ет вам направление на север. Зная это, в л ю бой ясны й вечер вы см ож ете определить сто роны света. Если перевести взгляд о т ковша Б ольш ой М едведицы через П ол я {ж ую звезду приблизительно на т о ж е р£№стояние, то м ож но увидеть созвездие в виде буквы W — это К а еен ов ея .

136

Б ольш ая М едведи ц а

Вас, наверное, удивило, ч то вид созвездий не соответствует и х названию. &го объ я сн яет ся двум я причинами: во-первы х, вы видите лиш ь самые яркие звезды созвездия, во-вторы х, названия давались созвездиям м ногом ного лет назад, за эт о врем я располож ение звезд изменилось. Названия м н оги х созвездий связаны с ге роям и др>евних легенд. В от одна и з них. Б ог Зевс полю бил красавицу по имени Каллисто. У знав об этом , Г е р а — ж ена Зев са — реш ила уби ть К аллисто. Ч тобы уберечь возлю бленную , Зевс превратил ее в м едведи ц у. Н о и это оказалось для нее опасны м : од наж ды К аллисто едва не ранил ее собствен ны й сы н. Тогда Зевс реш ил спасти К аллисто, взял ее за х в о ст и перетащ ил на небо. С тех пор у М едведицы стал такой длинный хвост. Однако и на небе злая Гера не оставила Кал листо в п ок ое: она сделала так, ч то Больш ая М едведица стала вечно кр у ж и ться вы сок о в небе, не им ея возм ож н ости оп усти ться за го ризон т, ч тобы отдохн уть и окун уться в воды океана. В книгах вы м ож ете найти легенды о м но ги х других созвездиях звездного неба. Совету ем вам разы скать эти кн иги и прочесть.

137

К а р т а з в е з д н о г о н еоа

К а р та зв езд н ого н еба

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 47

В еч ер н ее звездн ое небо в сер еди н е июля на ш ирот е М оск в ы

И зготовл ен и е астр ол я би и и определен ие с ее п о м о щ ь ю в ы с о т ы звезд

СЕВЕР А

Л иния горизонт а

Направление на светило определяется ази м утом и вы сотой . Чем вы ш е светило над го ризонтом , тем больш е его вы сота h. Если све тило на горизонте, то его вы сота 0°, а если све тило в зените, то его вы сота 90°. Для определения вы соты использую т раз личные приборы , например астр ол я би ю . П ростая самодельная астролябия показана на рисунке. Ее к р у г диаметром 10— 15 см вы реж ьте и з картона и разметьте с пом ощ ью транспортира. Оба конца стрелки отогните, в центре отогн уты х частей проделайте отверс тия 3 — 4 м м . С трелку укрепите на круге та ким образом , чтобы она могла свободно вра щ аться. К оси стрелки подвесьте отвес: нить с небольш им грузом . Стрелка, указы ваю щ ая направление вниз, долж н а совпадать с нитью отвеса. С п ом ощ ью астролябии определите вы соты звезд: П олярной, Веги, Бетельгейзе. У ч т и т е : для небесны х светил азим ут от считы ваю т от точк и юга!

Наиболее яркие звезды — это Д енеб в со звездии Л ебедя, Вега в созвездии Л иры , А ль таир в созвездии Орла — они видны летом и осенью . Сириус — самая яркая звезда север ного неба, она находится в созвездии Больш о го П са — видна зим ой, Бетельгейзе в созвез дии Ориона — видна зимой. Н аблюдая на небе звезды, м ож н о заме тить, что они бы ваю т белые, ж елты е, красно ватые- Чем краснее звезда, тем она холоднее. ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Н айдите звезды Д енеб. Вегу, Альтаир на карте звездного неба и на небе. 2. Отыщите на карте другие созвездия, выпишите их названия.

138

139

Л уна — е с т е с п м н ы н сп у та к к <»емиш

Солнце Солнце — сам ая близкая к Земле звездарасстоян и е от Земли до Солнца 150 м иллио нов килом етров. К ак и другие звезды . Солн ц е — очень горячлй газовы й ш ар. Примерно 70% всей м ассы Солнца составляет водород (Н ), 2 8 % — гелий (Не). Температура в недрах Солнца — более 10 миллионов градусов. В этих усл ови я х взаим одействие ядер атомов водорода приводит к выделению огром н ы х за пасов ядерной энергии. В округ Солнца обращ аю тся по замкнутым траекториям — орби там - 8 больш их планет, н еск ол ьк о ты ся ч м алы х планет-астероидов, а такж е ком еты . Солнце, обращ аю щ иеся во к р у г него планеты , астер ои ды -и к ом еты со ставляю т Солнечную систем у. Солнечная энергия является источником ж изни на нашей планете. Большинство процес сов на Земле так или иначе связано с Солнцем. От Солнца в космическое пространство вырыва ю тся потоки заряженных частиц и мощ ное из лучение. П роцессы , происходящ ие на Солнце, то усиливаются, то утихаю т. Причем явление повыш ения солнечной активности повторяется в среднем через 11 лет. Изменение солнечной активности влияет на атмосферные явления, на процессы , происходящ ие на Земле, что сказы вается на ж ивотном и растительном мире, а такж е и на самочувствии людей.

Лушл обращ ается вок р уг Земли и соверш а ет один оборют за 27 суток.

В ид Л ун ы вечером

Вид Л уны с п оверх ност и Земли

Н аблюдая лунную поверхность в тел еск оп , м ож н о разглядеть лунны е «м ор я » и «м атер и к и » . На сам ом деле лунны е «м ор я » — эт о низ м енности, пе1)есеченные трещ инами и изви л исты м и валами. Н а п овер хн ости Л ун ы м н о ж ество кратеров. Созданы к а р ты и глобус Л уны. М асса Л уны в 81 раз меньш е м ассы Земли. Л уна в 6 раз слабее притягивает тела, чем Земля. На Л уне нет атм осф еры . Если бы она там и была, то улетучилась бы ввиду слабох-о притяж ен ия к Л уне. Ж и зн ь, подобная ж изни на Земле, на Л уне невозм ож на: там нет ни растительности, ни ж и вотн ы х. П оск ол ьк у нет атмосф еры , на Л уне н е бывает дож дя и снега, там нельзя увидеть гол убого неба или заката Солнца кр асн ого цвета, невозм ож но слы ш ать звук и и наблюдать м ногие другие явления, к к отор ы м м ы так привы кли в наш ей земной ж изн и. Н езащ ищ енная атмосф ерой п овер х ность Л уны днем нагревается до + 1 2 0 ®С, а но чью осты вает д о - 1 2 0 °С. Сама Луна не свети т, и м ы с Земли видим тол ьк о т у часть, к отор а я освещ ена Солнцем. В течение м есяца видимая с Земли освещ ен ная часть Л ун ы м еняется или, как принято говорить, м еняю тся ф азы Л уны.

Ф С О О О Э Ф · 141

к осм и ч еск и е исследован ия

к о см и ч е ск и е исследования 1957

Сергей П авлович К оролев {1 9 0 7 — 1966) — генеральный. конст рукт ор первы х к осм ическ их кораблей

В ы веден на орбиту и ск усст вен н ы й сп ут н и к Земли ( «Спутн-ик-1»). В первы е запущ ен сп ут н и к с ж ивот ными на борт у

П ер вы й полет человека в космос на корабле «В ост ок-1^

1981 В ы вод на орбиту первого м ногоразо вого корабля «С п ей с ш ат т л» {«К ол ум б и я» — Д ж .Я н г и Р. Криппен). 1986 П ер в ы е и ссл едова ния Урана {«В оядж ер -2». СШ А)

1987^

В ы вод на орбит у научной ст анции «М и р ». Создание «Б ур а на» — совет ск ого корабля м ногоразо вого использования

1965

А. А. Л еон ов — первы й человек, вы ш едш ий в от кры т ый косм ос. 1969 Н ил А рм ст ронг {СШ А) первым ст упил на Л ун у

П ер вы й сам оходн ы й аппарат на Луне {«Л ун оход-1»). П ер в а я м ягкая посадк а на Венеру

Ю рий А лексеевич Гагарин (1 9 3 4 — 19 6 8 ) — первый косм онавт Земли

199 8

2004

С оздана пилот ируе м ая м еж дународ ная косм ическая ст ан ция {М К С)

Е вропейский косм ический зон д «См арт -1» вы веден на л ун н ую орбит у

200 4

П ер в а я орбит аль ная ст анция {«С а л ю т »). П ер ва я мягкая посадка на М а рс

142

П ер ва я ст ыковка кораблей разных ст ран {«С ою з-1 9 », СССР, и «А п ол л он ». СШ А)

О сущ ест вл ен а в ы са дк а м а рсохода «С пирит » 200 5 Н а орбит у М арса в ы веден искусст вен ный спут ник

143

2005 В ы са дк а ам ериканского косм ического аппарат а «Г ю й ген с» на спут ник Сат урна Тит ан

1 идросф ера

ЗЕМ ЛЯ — МЕСТО О БИ ТАН И Я ЧЕЛ ОВЕКА

В гидросф ере Земли пресные и солены е в о ды встречаю тся в таком соотнош ении: пресны е п оверхн ост н ы е воды . пресны е подзем ны е воды

Л и то сф е р а , м а н т и я , я д р о О строен и и зем н ого ш ара узнаю т с п о м ощ ью бурения гл убок и х (до 10— 15 км ) сква ж и н , а та к ж е м етодом «просвечивания» зем н ы х недр.

воды в л едн и к а х

С т роение зем ного шара сол ен ы е воды

Вода океана

В океа н ской воде объем ом 1м^ содерж и тся целый ряд хим ических элементов: хлор С1 — 14,1 кг азот N — 0,0004 кг кальций Са — 0,29 кг углерод С — 0,02 кг железо Fe — 0,000007 кг натрий Na — 7,8 кг кремний Si — 0,002 кг калий К — 0,28 кг алюминий А1 — 0,000007 кг Р аст воренн ы е в в од е сера S 0,66 кг океан а вещ ест ва и ещ е несколько д есятков других хи м и ч ески х элементов, входящ и х в состав растворенны х в воде вещ еств. ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ И сточником излучения ( / ) м ож ет стать, на прим ер, м ощ н ы й взры в. От м еста взрыва по всем направлениям внутри Земли распростра н я ю тся волны . П роходя зем ную тол щ у, вол ны р еги стри р ую тся приемникам и излучения (2 , 3 , 4 ). П о показаниям приборов м ож н о оп ределить, ск возь какие породы прюходило доп т и г т е е и х излучение.

1. Какая вода пригодна д ля питья и нужд сельского хо зяйства? 2. Пресной воды на Зем ле очень мало, ее не хватает для нужд человечества. Поэтому важно уметь созда вать установки, способные опреснять морскую воду. Попытайтесь сами догадаться, как это сделать, исполь зуя рисунок.

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Посмотрите на рисунок и расскажите, как изменя ются с увеличением глубины температура, плотность Земли. 2. Вспомните причину увеличения плотности Земли с глубиной.

144

> J

145

JrlccJluдυi{aiUlн м ор ск и х глуоин

Тур Хейердал (1 9 1 4 — 20 0 2 ) — ^.норвежский учены й-пут егаестпвенник

Глубина океанов достигает нескольких килом етров — 10 км и более, п оэтом у дав ление на дне океана огром ное. Н априм ер, на глубине 10 км давление составляет около 100 ООО ООО Па, ч то в 1000 раз превы ш ает ат м осф ерное давление. В от почем у при погруж ен и и на большие глубины человеку приходится использовать специальное снаряж ение или даж е специаль ны е аппараты. Зачем же человеку н уж н о п огруж аться на глубину? — Д ля того чтобы изучать м орски х ж ивот ны х и м орские растения. — Д ля того чтобы добы вать со дна морей и океанов полезны е ископаем ы е. — Д ля того ч тобы прокладывать по дну ка бели и трубопроводы . — Д ля того ч тобы в случае необходимости производить спасательные работы. — Д ля н ек отор ы х д р уги х целей (спорт, подводная охота и г. д.).

146

Д оист орический долблены й челн

Д р евн егр еч еск ая унирвма

—

\ ■Д рев негреческая триера

'^ П а р усн ы й ■· корабль X V I I в. П ер в ое цельном ет ал л и ч еск ое ок еа н ск ое ' суд н о {1 8 5 3 г.) \

Огюст Пикар {1 8 8 4 ^ 1 9 6 2 ) — ш вейцарский физик, изобрет ат ель бат искаф а и ст рат ост ат а

Г п а р оход (1815 г.) -

—

Соврем енны й океан ски й лайнер

^ К р е й с е р «В аряг» (начало X X в.)

147

А тм осф ер а Ст роение ат мосферы

& ■& В ы сот а, км; о -

1000 !

« ' 3

II о П олярное сиян ие ‘ %ί ; 3 t = +1300 °С --500 н Серебрист ые δоблака CQ

t = +900 °С

А тм осф ер а

Земля окр уж ен а воздуш ной обол оч к ой — атм осф ер ой . М олекулы воздуха двигаю тся беспорядочно и уд ерж и ваю тся у Земли благо даря дей стви ю сил тяготения. На рисунке показано строение атмосферы, слои к отор ой и м ею т определенные названия. Обратите внималие на изменение тем перату ры по мере увеличения вы соты . И ногда часть атм осф еры сравниваю т с океаном . Тогда поверхность Земли следует считать дн ом воздуш ного океана.

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Что будет происходить, если поршень (рис. 1 ) под нять вверх? Почему? 2 . Выльется ли вода из перевернутого стакана (рис. 2а, б), закрытого листком бумаги? Почему?

--100

ОС Перламутра-^ 50 вы е облака -^ 0 t = -5 0 “С

3 . Как вы думаете, на разных высотах атмосферное давление одинаковое или нет?

Легкие

4. Почему, когда мышцы увеличиваю т объем легких (рис. 3). в них начинает поступать воздух?

20 10 5

t = +25(-25) °С --0

В оздух имеет вес. Верхние слои атмосферы оказы ваю т давление на слои, располож енные под ним и. Это давление передается следую щ им сл оям и так до сам ой п овер хн ости Зем ли. Согласно закон у П аскаля это давление пе редается по всем направлениям. Так возникает атм осф ерное давление.

Автопоилка

Э вандж елиста Торричелли (1 6 0 8 — 1 6 4 7 ) ит,альянский у ч е ный, обнаруж ил ат м осф ерное давление

бражен на большей высоте, а на каком на меньшей? 8. Посчитайте, с какой силой атмосфера д а в и т сверху на вашу парту. Воспользуйтесь известной вам форму лой р = F/S. Д а влен и е атмосферы считайте равным р = 1 0 0 ООО Па, а площ адь парты приблизительно S = 1 м^. Почему парта не разрушается? 9. Если плотно закупоренный узкогорлый ф лакон от

О пы т Т ор р и ч ел л и

крыть на больш ой высоте, то слышен свист проходя щего через отверстие воздуха. В каком направлении и почему проходит воздух?

Ст еклянная трубка

Ст олбик рт ут и удерж и вает ся ат м осф ерны м давлением

5. Объясните принцип действия автопоилки (рис. 4). 6. Самолеты летаю т на высоте бо лее 10 ООО м. Поче му их корпуса делаю т герметичными? 7. На каком из рисунков (5а или 5 6) стратостат изо

1 0 . Одинаковую л и массу имеет воздух одного и того же объема, взятый на разных высотах на д урорнем океана? 11. Почему присоска (рис. 6) в состоянии I не удержи вается, а в состоянии //удерживается?

В т б см \\ -

148

Ч аш ка со рт ут ью

149

Б аром етры Для измерения атмосф ерного давления и с п ол ьзую тся бар ом етр ы . Единицы давления: 1 м м р тутн ого столба (м м рт. ст.) и 1 П а. Н апример, давление 730 м м рт. ст. означа ет, ч то столбик в ртутном барометре подпялся на в ы соту 730 мм. В б ы т у чащ е и сп ол ьзую тся баром етры анероиды . П ринцип действия такого баромет ра показал на рисунке. 00-

/ //

00 -

00^

П л от н о запаянная м ет аллическая коробочка

00 -

00 00 -

00 -

ак уст роен п ут н ы й

Давление внутри к ор обки постоянно, п оэтом у при перемене атмосферного давления мембрана изгибается больш е или меньше. К мембране особы м образом прикреплена стрелка, к отор ая показы вает значение атмо сферного давления п о ш кале. Н орм альное атм осф ер н ое давление — 760 м м рт. ст. = 101 300 Па = 1013 гП а (гек топаскалей). А тм осф ерное давление оказы вает сильное воздействие на п огоду и сам очувствие людей. П О Д У М А Й И О ТВ ЕТЬ 1. Почему д ля ж идкостного баром еф а лучше исполь зовать ртуть (Hg), а не во ду (H jO )? 2. Сравните, какой из барометров — ртутный или анероид — удобнее в использовании.

В лаж ность

В состав атм осф еры вход и т н екоторое к о личество водяного пара. Он поступает в атм о сферу вследствие испарения воды с п овер хн о сти м орей, рек и д р уги х водоемов. О казы вается, ч то при разной температуре к ол и чество вод ян ого пара, содерж ащ ееся в 1 м^ воздуха, не м ож ет превы ш ать опреде ленного значения.

Т ем перат ура -2 0 °С М а сса водя ного пара, сп особн ого н а ходи т ься е 1м^ 1г

- 1 0 °С

2,0

О “С

9г

о г

°С

1 7 г

+ 3 0 °С

30 г

Так, при тем пературе ί = 20 °С в 1 м^ м о ж ет содерж аться не более 17 г пара. Ф и зи кон реш ил проверить, так ли это: «П оп р обу ю -к а я добавить ещ е пара!» 5 т ара

15 г пара

П г пара 17 т а р а и 2 г воды

17 т а р а ц 10 г воды

Н ичего не вы ш л о: как только масса пара превыш ала 17 г, он начинал конденсировать ся — появлялся туман, стенки запотевали. Если в воздухе водяного пара уж е столько, что больш е содерж аться не м ож ет, то пар на зы ваю т н асы щ енн ы м . Одной из характеристик воздуха является отн осительная вл аж н ость воздуха (О. В.). _ _

пг

пара в 1 м*

О. В. — ------------------------------------------------- -- 100% /71 н а с ы щ е н н о г о п а р а в 1 м3 в о з д у х а

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ В 1 воздуха при температуре 3 0 содержится 25 г водяного пара. Является ли этот пар насыщенным?

150

151

1и гром етр и п си хром етр

Г и гр о м е т р и п с и х р о м е т р В лаж ность воздуха — важ ная характерис тика погоды . Знать отн оси тельн ую влаж ность воздуха необходи м о. В м узеях и библиотеках поддерж иваю т оп ределенную влаж ность воздуха, чтобы не лортил ись произведения и скусства и книги. От влаж ности воздуха зависит то, ка к и с паряется влага с п оверхн ости человеческого тела, а это имеет больш ое значение для под держ ания тем пературы тела постоянной. Н аиболее благоприятная для человека влаж н ость воздуха — 4 0 — 60% . В кон ди терском , тк ац к ом и д р уги х произ водствах определенная влаж ность важна для норм ального течения производственны х про цессов. Д ля определения относительной влаж нос ти воздуха использую т ги гром етр и п си хр о м етр. У строй ство психром етра неслож ное. Термометр 1 показы вает тем пературу воз духа. Терм ом етр 2 показы вает более низкую тем пературу, чем терм ом етр 1 , та к ка к вода с п оверхн ости ткани испаряется, охлаж дая ткань. Ч ем м еньш е влаж ность воздуха, тем бы ст рее испаряется вода, тем ниж е температура, к отор ую показы вает терм ом етр 2. Определив разность показаний терм ометров i и 2 , по спе циальной таблице м ож н о узнать относитель ную влаж ность воздуха.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

(п р а к т и ч е с к а я р а б о т а ) И зготов л ен и е ги гр ом етр а Д ействие этого гигром етра осн ован о на том , ч то, чем вы ш е вл аж н ость воздуха, тем больш е влаги впиты вает в себя бум аж ная сал ф етка. Впиты вая вл агу, салфетка немного растягивается. И наоборот: при ум еньш ении вл аж н ости воздуха влага испаряется из сал ф етки и она укорачивается. Эти изменения будут зам етны благодаря дви ж ен и ю стрелки в ту или другую сторону. Соберите гигром етр п о р и сун к у. Ш кала его размечается усл овн о: ш тр и хи нуж ны тол ько для того, ч тобы отм етить движ ение стрелки. П роверьте, ка к работает ваш гигром етр. Для этого пом естите его на б — 10 мин: а) во влажное помещение (например, в ван ную, с откры ты м краном теплой воды , при этом не допускайте, ч тобы салфетка намокла!), б) затем в сух ое пом ещ ение (наприм ер, на кухн ю , поближе к плите). Е сли гигром етр сделан аккуратно, вы см о ж ете наблюдать движение стрелки.

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Сравните разницу показаний сухого и влаж ного тер мометров в сухом и очень влажном помещениях.

влаж ной т кани

Ванокка с водой

152

153

И з и с т о р и и р а з в и т и я ави ац и и

А тм осф ерн ы е явления VeM.nepam.ypa, °С -20“ -10“ 0’ И сп а р ен и е -10* -20* т

Молниеотвод

ист м ет алла

П о ч е м у в х о л о д н у ю п огоду за п от ева ю т с т е к л а о к о н ? В воздухе всегда содер ж и тся пар. Вблизи хол одн ого стекла пар οχ. лаж дается и конденсируется. О бразую тся м елкие капли воды — стекло запотевает. В сильны е м орозы капли воды превращ аю тся в иней. П о ч е м у о б р а з у ю т с я о б л а к а ? Вода, ис паряясь с п овер хн ости водоем ов и влажных предм етов, переходит в газообразное состоя ние. Пар поднимается вверх, охлаж дается и превращ ается в мелкие капли воды. Так обра зу ю тся облака. П ри олределенны х условиях из облаков идет дож дь. Д виж ение воздуха эл ектризует облака. М еж ду облаками м ож ет возникнуть молния. В сп ы ш ка молнии соп ровож дается гром ом . М олния м ож ет возникнуть и м еж ду облаком и Землей. О п а сн о в г р о з у н а х о д и т ь с я п о д в ы со ким одиночны м , дер евом .

Н иколай Е горович Ж уковск и й (1 8 4 7 — 1921) — \^^СОздатель . - т еории f л ет ат ел ьны х ^аппаратов

Л ет ат ел ьны й аппарат брат ьев М онгол ьф ье 178 3

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ 1. Почем улетом над рекой, озером или в низинах час то можно увидеть туман?

Самолет брат ьев Райт

2. Почему рано утром на листьях растений, на траве появляется роса? 3. Почему из носика чайника, в котором кипит вода, образуется облачко пара?

154

1905 П етр Н иколаевич Н естеров {1 8 8 7 — 1914) — оди н из первы х р усск и х лет чиков

155

Самолет М ож айского 1884

Воздухоплавание С п ом ощ ью воздуш н ы х ш аров (метеозон. дов) наблю даю т за состоян ием атмосферы В оздуш ны е ш ары и сп ол ьзую т для доставк,й грузов в труднодоступны е м еста. Ч тобы шап см ог подн яться, его заполняю т газом , плот ность котор ого меньш е плотности атмосфсрно го воздзгха. 3 ^ I

В и д ы а эр ост а т ов

Аэростат· 7 гор я ч и м воздухом ·. I — легкая прочная уболочка с от крыт ой •орловиной дл я подачи •орячего воздуха·, ? — корзина пилот ов: ^ — горелка.

М е х а н и зм ы

Н ак л он н а я п л оск ост ь

А эр о ст а т с за м к н ут ой оболочкой'. ^ — оболочка, заполненная водородом или гелием·, 2 — кабина пилотов·, 3 — клапан для в ы п уск а газа·, 4 — канат дл я управл ени я клапаном·, 5 — м еш ки с сухи м песком .

М еханизм ы позволяю т человеку получить вы игры ш в силе или удобство в работе. Еще в древние века человек создал м еха низм ы , которы е пом огали ем у поднимать и передвигать грузы , валить деревья. К просты м механизмам отн ося тся : рычаг, наклонная п л оск ость, подвиж н ы й и н еп о движ н ы й блоки. С пом ощ ью п р осты х м еханизм ов п остр ое н ы м ногие сооруж ения, дош едш ие до нас с древних веков, например пирамиды в Египте, Колизей в Р им е и др. П росты е м еханизм ы явл я ю тся составной ч астью сл ож н ы х м еханизм ов: обрабаты ваю щ и х станков, п одъ ем н ы х кранов, стр ои тел ь ны х и сельскохозяйственны х машин. Н аклонная п л оскость, ры чаг, бл оки — все это пр осты е м ехан изм ы , котор ы е пом огаю т человеку. П росты е м еханизм ы входят в состав сл ож н ы х установок: кранов, станков, маш ин и т . д. Б локи

Н еп одви ж н ы й Σ3

Ырижабл-ъ: прочная оболочка, зап ол н ен н ая гелием·, п одвесн а я кабина·, двигат ел ь воздуш н ого винта·, ~ воздуш н ы й винт.

П одви ж н ы й \/у //

П О Д У М А Й И О ТВ ЕТЬ

Д ириж абли м огут соверш ать длительные полеты и им ею т в ы сок у ю грузоподъем ность.

Приведите примеры использования рычага.

156

157

luexa&HSMbi ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 48

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Л"» 49

И зучение действия ры чага

И зучен и е дей ств и я п р о с т ы х м ехан и зм ов

Х о д работы 1. С п ом ощ ью б ок ов ы х винтов уравновесь те ры чаг так. ч тобы он располагался горизов' тально.

Задание 1. З наком ство с неподвиж ны м бло ком . Х о д работы 1. Закрепите неподвиж ны й бл ок в ш тати ве, перекиньте через него веревку. 2. К одн ом у кон цу веревки подвесьте груз, к д р угом у прикрепите динамометр. 3. Сравните показания динамом етра с си лой тя ж ести , действую щ ей на груз. 4. Ответьте на вопрос: «П озволяет ли непо движ н ы й бл ок п олучить вы игры ш в силе? s<

2. П одвесьте на правую п ол ови н у рычага груз, сила тя ж ести котор ого равна 1 Н, плечо груза установите = 10 см. 3. Д инамометр зацепите за левзто половину ры чага и держ ите его в руке, как показано на рисунке. С п ом ощ ью динам ом етра измерьте силу, необходим ую для того, чтобы уравнове сить груз. И змеряйте эту силу четы реж ды , из м еняя плечо рычага 4. Р езул ьтаты измерений занесите в таб лицу. Правая сторона

10 см

1Н

Левая сторона

5. Сравните показания динамом етра в к аж дом случае с си л ой тя ж ести , действую щ ей на груз. В каком случае ры чаг дает выиг р ы ш в силе? 6 . Ответьте на вопрос: *П ри к а к и х услови я х ры чаг позволяет получить вы игры ш в си л е?»

^ О сь вращ ения

Задание 2. З наком ство с подвиж н ы м блоком . Х од работы 1. Закрепите один кон ец нити в лапке ш та тива, к другом у прикрепите динамометр. 2. У становите на нити подвиж н ы й блок с грузом . 3. Сравните показания динамом етра с си лой тя ж ести , действую щ ей на груз. 4. Ответьте на вопрос: «П озволяет ли под виж ны й бл ок получить вы игры ш в си л е?» Задание 3. Знаком ство с наклонной плос костью . Х о д работы 1. Закрепите д о ск у в лапке ш татива в на клонном полож ении. 2. П олож ите брусок на доску и прикрепите к нем у динамометр. 3. П еремещ айте плавно брусок вверх п о на клонной плоскости. 4. Сравпитс показан ия динамом етра с си лой тя ж ести , действую щ ей на брусок. δ. Ответьте на вопрос: «М ож н о ли полу чить вы игры ш в силе с п ом ощ ью наклонной п л оск ост и ?»

— плечи р ы чага

158

159

'•V·' Π ■ «

1У1е х а н и ч е с к а я р а о о та М еханическая работа соверш ается, когда тело перемещ ается под действием силы . A = F ' s; работ а = сил а · пут ь Единица измерения м ехан ической рабо ты — 1 дж оуль. 1 Д ж = 1 Н · 1 м. П ри перемещ ении тел, при их поднятии и опускании соверш ается м ехан и ческ ая ра бота.

М е х а н и ч е ск а я р а б о т а

ϊτ.π'ι·.

Л АБО РАТО РН АЯ РА БО ТА № 50

В ы чи сл ен и е м еха н н ч еск ой р а боты Задание 1. Р ассчитайте работу, к отор ую с о верш ает Земля при падении бруска. Х од работы 1. С п ом ощ ью динамометра определите си л у тя ж ести , дей ствую щ ую на брусок. 2. А к кур атн о столкните брусок с края пар ты так, чтобы он падал вертикально вниз. 3. И зм ерьте вы соту парты h. Эта вы сота как раз и будет равна пройден н ом у бруском пути. 4. Вы числите работу А , котор ую соверш ила сила тяж ести, действую щ ая на брусок. Задание 2

Передвигая санки, Ф изикон соверш ает ме хан и ческую работу: А = F · s = 1 0 Н * 2 м = — 20 Д ж . П однимая ги р ю , Ф изикон соверш ает меха ническую работу: А = F · s = 20 Η · 0 ,5 м = = 1 0 Дж.

С пом ощ ью динамом етра переместите бр у сок от одн ого конца парты к другом у. Р а ссч и тайте работу, которую вы при этом соверш или.

ПОДУМАЙ и ОТВЕТЬ 1. Посмотрите на эти рисунки; в каком случае совер шается механическая работа, а в каком — нет? Поче му вы так думаете?

-■-'i . лЛЧ'

gy.. s'

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

ли механическая работа, если бегемота удается выта щить из болота? А если не удается?

1. Вычислите, какую работу вы совершаете, поднима ясь по канату на высоту 3 м. Считайте, что вы п р и ла гаете силу F = 5 0 0 Н. 2 . Однажды кот Ф илим он спрыгнул со шкафа высотой 2 м на стол, высота которого 1 м 2 0 см. Какую работу при этом совершила Земля, если вес Филимона 4 0 Н?

160

161

2. Вспомните стмхи К. Чуковского: «Ох, нелегкая это работа — из болота тащ ить бегемота». Совершается

Энергия Тела м огу т соверш ать работу тол ько в тол^ случае, если они обладают эн ергией. Чети больш ей энергией тело обладает, тем боль ш ую работу он о м ож ет соверш ить. Энергией обладают движ ущ иеся тела и взаимодействующие.

Д в и ж у щ и еся т ела

1 '

Г*| ■'•1 ' ·'

Ки.нетич.еская эн ер ги я зависит : от скорост и (ι»)

τη

от м ассы ( т )

т.

V V

|1|

> Кг

Irf

iii 1I i

1··'!

О т ч е г о з а в и си т эн ер ги я

··

П о т ен ц и а л ьн а я э н ер ги я зависит,'. L от ст еп ен и с с &с 6 t О Сг Сг с с сж ат ия газа

h>h Е α2 , > Е cl,

В за и м одей ст в ую щ и е т ела З акрученн ая пруж ина П ада ю щ ая вода

Электрон и. ядро

от высот ы т ела над п оверхн ост ью Земли

x^>x^

от ст еп ен и сж ат ия пруж ины

Сж ат ая пруж ина Сж атый газ

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

Э нергия движ ен ия — кин етическая энер гия (Е ^). Энергия взаи м одей стви я — потен циаль ная энергия О громны е запасы энергии сосредоточены внутри вещ ества.

1. Сравните кинетическую энергию изображенных на рисунке те л. Почему эти тела обладаю т различной ки нетической энергией? 2. О б ла да е т л и энергией электрон в атоме? 3. Какой — кинетической или потенциальной — энер гией обладает маятник в точках 1 , 2, 3? Как изменяет ся кинетическая и потенциальная энергия при перехо де из одного положения в другое?

о Я дер н ое тпопливо

Уголь

Б ензин

162

К еросин

> Кг

П ор ох

Μ163

υ τ ч е го з а в и с и т эн ер ги я

И сточ н и к и эн ер ги и

4. В каком случае резинка обладает большей энергией· а) когда она не растянута; б ) когда сна немного растянута: в) когда она сильно растянута? Почему вы так думаете?

5. В каком случае шарик обладает большей энергией; а } когда он леж ит на подставке на столе; б ) когда он ле ж и т на столе; а ) когда он леж ит на полу? Почему вы так думаете?

Я дерное т опливо АЭС

6 . Д в а самолета разной массы ле тя т на одной высоте с одинаковой скоростью. Какой из них обладает боль шей энергией? Почему?

В нут реннее т епло Земли

7. Что обладает больш ей эн е р ги е й — или нагретая печка? Почему?

нагретый утюг

164

[

Горение минерального топлива — хи м и че ская реакция, соп ровож даю щ аяся вы делени ем тепла и света — эвергн и . У глерод (С ) в х о дит в состав топлива и при сгорании соединя ется с кислородом (О2), при этом вы деляется энергия. Огромное количество энергии вы деляется в ядерны х реакциях: при распаде 1 кг урана вы деляется 800 ООО ООО ООО Д ж . П ищ еварение — это хим ическая реакция, протекаю щ ая с участием вещ еств, входящ и х в состав пищ и, с кисл ородом (Og). П ри этом вы деляется энергия, необходим ая человеку и ж ивотны м для соверш ения работы . К аж ды й день из п ищ и необходимо получать взрос л ом у человеку 15 ООО ООО Д ж , ш кольнику 11— 15 лет — 12 ООО ООО Дж.

165

i.«:ujiuBbie двигатели

двигатель внутреннего сгорания

Т епл овы е двигатели — эт о маш ины , кото р ы е преобразую т энергию топлива в энергию движ ения. В се эти маш ины п ри ходя т в движ ение за счет энергии топлива: угля, нефти, газа и т. д. 176 6

Один из видов тепл овы х двигателей — двигатель внутреннего сгорания. Д виж ение порш ня передается коленчатому валу, а затем с п ом ощ ью специального м еха низма приводятся в движ ение кол еса автом о биля, м отоцикла, вал генератора и т. д. „ Клапаны Элект рическая свеча ......

лшг

-War %гПароход Ф улт она

П ор ш ен ь —

— Ц илиндр

К оленчат ы й вал

С хем а паровой м аш ины П ол зун ова

ооP t S g

П о т акому Iпринципу кдейст вует \двигатель внут реннего ^ гор ан и я.

; П ар овоз Ч ереп а н овы х

J*»*, Vi.

Работа двигателя внутреннего сгорания вклю чает 4 такта, котор ы е п овтор яю тся один за другим. Ч ерез вп уск н ой клапан засасы вает ся горючая см есь

К лапаны закры т ы , горючая см есь сж имает ся

П аровоз Κ Ι Χ — качала

Твпловал элект роспш нц ия

166

И ск р а поджи.гает горючую см есь, см есь взры вает ся, порш ень при ходи т в дви ж ение

III

167

П ор ш ен ь вы брасы вает аз цилиндра от работ анны е газы через вы п уск н ой клапан

А в т о м а т и к а в н а ш ей ж и зн и

Электростанциц

Энергия т оплива Э л ек т рост ан ц и и Энергия воды Д р уги е виды энергии

Заводы Фабрики Ж и л ы е дома Транспорт Д р уги е потребители

П ар или вода вращ аю т вал турбины , а вал турбины вращает вал генератора. При этом ге нератор вырабаты вает эл ектри ческую энер гию . Т еп л ова я эл ек т р ост а н ц и я (ТЭС) V \ П аровой ] кот ел П аровой кот ел

Турбина П ар ова я т урбина {принцип дейст вия) Г и д р о эл ек т р о ст а н ц и я {ГЭС)

А в том а т — это маш ина или механизм, дей ствую щ ий без участия человека. С некоторы ми автоматами вам приходится часто сталкиваться: эт о светоф оры и семафо ры , автоматы по размену м онет и многие дру гие. Один из примеров автом атического у с т ройства — холодильн ик. Терм орегулятор х о лодильника при повы ш ении температуры в холодильн ой камере до определенного значе ния вклю чает холодильное у стр ой ство, а при пониж ен ии тем пературы до установленной нормы снова отклю чает его. Терм орегулятор позволяет эконом ить энергию : ведь холодиль ное устрой ство работает лиш ь небольш ие про м еж у тк и времени. Специальные автоматические устройства на самолетах — автопилоты — позволяют удерж и вать выбранный курс без участия пилота. С ты ковки к осм и ч еск и х кораблей такж е п р ои сходя т в автом атическом реж им е с п ом о щ ью радиосигналов, посы л аем ы х с Земли, а косм онавты лиш ь кон тролирую т, как осу щ ествляется сты ковка. На заводах исп ол ьзуется все больш е стан ков-автом атов, к отор ы м и управляю т эл ек тронно-вы числительны е маш ины .

В одян ая т урбина {принцип дейст вия)

А т о м н а я эл ек т р ост а н ц и я (АЭ С) \ Я дер н ы й ТеплоТурбина Генерат ор Я в л я ет ся т епловой реакт ор обм енник ^ \ элект рост анцией, в кот орой 3 дл я образования пара использую т энергию я д ер н ы х реакций

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Назовите известные вам автоматические устройства. Где их применяют?

168

169

жл

xpuirirvvi

г а д к о и тел ев и д ен и е

М икроф он ы использую тся для того, чтобы преобразовать звуковой сигнал в электриче ск и й , — тогда его м ож н о передать п о проводам.

В озм ож н ости средств свя зи значительно возросли с изобретением радио и телевиде ния: он и позвол яю т передавать инф орм ацию без проводов — с п ом ощ ью электром агнитны х волн (радиоволн). В от схем а передачи и прие ма радио- и телевизионны х программ: ант енна

радиоволны

. микрофон т елекамера

М икроф он

приемная ан т ен н а -

передат чик

У силит ель З вук ова я колонка (громкоговорит ель)

Гром коговорители использую тся для того, чтобы преобразовать электрический сигнал в звук овой , — тогда его м ож н о услы ш ать. Если по катуш к е гром коговори тел я про пустить п остоянны й ток , то она либо втянется внутрь магнита, либо оттолкн ется от него. Но в катуш к у от микрофона подается переменный электрический ток , усиленны й с помощ ью усилителя. П оэтом у катуш ка кол ебл ется в такт изменениям силы тока. Вм есте с к а туш к ой колеблется и диффу зор. Это м ож н о обнаруж ить, если осторож но п ри косн уться пальцем к диф ф узору работаю щ его гром коговори тел я. К олебания диффузо ра п орож даю т звук.

Э лектрические сигн алы , п осту п а ю щ и е в передатчик, п реобразую тся в нем и передаю т ся в и зл учаю щ ую антенну. Антенна излучает радиоволны, которы е приним аю тся приемной антенной, а затем п р еобр а зую тся в звук овой или видеосигнал. Схема радиоприем ника вы глядит так:

У.

преобразоват ель и усилит ель приемная радиосигнал а / ант енна ■ ' / •' 1........ гром коговорит ель

М а гн и т 170

Д иф ф узор

М а гн и т

А лександр С тепанович П опов (1 8 5 9 — 1906) — изобрет ат ель радио

Д ля увеличения дальности передачи си г нала и сп ол ьзую т не тол ьк о вы сочай ш и е (вы ше 500 м ) теле-, радиобаш ни-антенны , н о и специальные и скусствен н ы е радиоспутники Земли.

171

М атери алы для соврем ен н ой техн и ки

Н а ук а сегод н я Д ля совр ем ен н ы х научны х исследований н еобходи м тр у д бол ьш и х кол л екти вов, в к о тор ы х работаю т л ю ди разны х специальнос тей: учен ы е-спец иалисты , инж ен еры , про. грам м и сты , лаборанты , рабочие эксперим ен тального п роизводства и многие другие. В о м н оги х городах р аботаю т крупные центры научн ы х исследований, оснащ енные соврем енны м сл ож н ей ш и м оборудованием таким как: ’ ядерН гы е р е а к т о р ы , п озволяю щ ие полу чать огр ом н у ю эн ер ги ю , сосредоточенную в атом н ы х ядрах; э л е к т р о н н ы е м и к р о с к о п ы , которы е увеличиваю т изображ ение в согн и ты ся ч раз и п озвол я ю т разглядеть строен и е наиболее к р у п н ы х м олекул. Зная и х строение, ученые вы я сн я ю т п ричины различны х заболеваний, учатся влиять на наследственность, изменять свойства вещ еств; о п т и ч е с к и -е и. р а д и о т е л е с к о п ы , соби раю щ ие инф орм ацию , и д ущ ую из недр Все ленной; они п ом ога ю т учен ы м лучш е понять ее строение; к о с м и ч е с к и е с т а н ц и и — самые совре менные научные лаборатории, где проводят разнообразные работы — от получения сверх чисты х веществ до медицинских обследований; у с к о р и т е л и , позволяю щ ие разогнать за ряж енны е ч астицы — протоны , электроны и другие до очень вы соки х скоростей и бомбар дировать ими ядра атомов, ч то необходимо для дальнейш его изучения строения вещества; л а з е р ы , лучи к от ор ы х сп особн ы распрост ран яться на огром н ы е р асстоян и я, проделы вать отверсти я в тв ер д ы х породах, помогать при лечении некоторы х заболеваний и д р .; с л о ж н ы е у с т а н о в к и для получен ия хи м и ч еск и х вещ еств, вы ращ ивания кристаллов и т. д. У правлять всей этой сл ож н ой техникой бы ло бы невозм ож но без эл ек тр он н о-вы ч и с лительны х м аш ин, х о р о ш о подготовл енн ы х, грам отны х специалистов.

172

Сегодня человеку ч асто бы ваю т н уж н ы та кие м атериалы, к от ор ы х в природе нет. Л ю ди научились создавать вещ ества с н уж н ы м и , за ранее заданными свойствами. Д ет али реак т ив н ы х 0вигат елей долж ны выдерж и ват ь очень вы сок и е т емперат уры и быт ь оч ен ь проч-ными. с эт ой цел ью специал ьн о были созда н ы ж аропрочные сплавы

Кам ера сгорания

Кам ера дож игания

К ом прессор Сопло ч

В оздух Д опол нит ел ьн ое т опливо

Турбина

Х ор ош и м и заменителями металлов, древе сины являю тся многие виды пластмасс. Разно образные пластмассы обладают хорош ей проч н остью , не подверж ены коррозии, легкие. Из стек л ол и та изготавливаю т даж е к о р п у са с о в рем енны х автом обилей, м отор н ы х лодок. Ж арост ойкая Текстолит м ож но применять для изготовления керам ическая различны х деталей стан ков, радио- и эл ектр о плит ка аппаратуры и др. Д орогостоя щ и е материалы необходи м о за м енять более деш евы м и. Специальные виды к ерам ики, котор ы е п о своей прочн ости не у с ту п а ю т металлам, п озвол я ю т в н ек отор ы х сл учая х заменять и х ; п р оп уска ю щ ая свет очень прочная керам ика сл уж и т хор ош и м за менителем стекла. К ерам ические ж ар остой к и е плитки защ и щ аю т о т перегрева к осм и ч еск и е корабли м н о гор а зов ого и спользования. На п овер хн ости п л и ток тем пература м ож ет дости гать более 1200 °С, а при этом под п л и т к а м и — менее 180 “С. В радиотехнике удалось ум еньш ить разм е р ы антенн (и н ек отор ы х д р уги х устр ой ств), и сп ол ьзуя ф ерриты — вещ ества, в осн ове к о тор ы х содерж ится окси д железа (Fe^O^).

173

П олим еры

И ск усств еш ш се к р и ст а л л ы К ристаллы -полупроводники — основа со-в. ременной электроники. Это соединения герма' ния (Ge), крем ния (Si), индия (Гп) и других хд] м ических элементов. И скусственны е алмазы прим ен яю т в реж у щ и х инструментах и для и х заточки. И скусственны е рубины и спользую тся в ла зер а х — м ощ н ы х источн иках излучения. П роизводство искусственны х кристаллов —. одна из слож ны х отраслей промыш ленности В настоящ ее врем я наиболее ценны е кристал лы вы ращ иваю т на к осм и ч еск и х с т а н ц и я х _ в условиях невесомости и глубокого вакуума.

П ол и м ер ы — вещ ества, им ею щ и е очень больш ие м ол екул ы (в н еск ол ьк о ты сяч ато м ов). С ущ ествую т природны е полим еры и та кие, котор ы е получает человек (в основном из нефтепродуктов и продуктов переработки при родн ого газа). Среди полим еров очень важ ны пластмассы. П ол и эт и л ен

П а к ет ы

(I Г И золяция ^( \\ проводов

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ {п р а к т и ч е с к а я р а б от а )

В ы р а щ и в а н и е к р и ста л л а Рубиновы й ст ерж ень /

Л егкие плащ и-накидки

П ол и хл ор в и н и л

Указание Ч тобы вы растить кристалл, лучш е исполь зовать м едны й к у п ор ос или алюмокалиевые к васц ы , но м ож н о взять и поваренную соль.

Обложки учебн иков

Схема уст а н овк и для вы ращ иван ия крист аллов В ращ ение П одъем н ы й м еханизм К рист алл-зат равка . Р а сп л а в (или раст вор) вещ ест ва. крист.алл кот орого выращ иваю т

П ол и ст и р ол Е м кост и дл я м ою щ их и к осм ет и ческ их средст в

Х од работы 1. Н асы пьте приготовлен ное вещ ество в б ан к у с теплой водой, пом еш ивая до тех пор, п ок а вещ ество не перестанет растворяться. 2 . П роф ильтруйте раствор в ч и сту ю банку и о п у ст и те в него на ни тке кристалл того же вещ ества, что вы растворяли, — это затравка· 3. О ставьте банку отк р ы той на несколько дней. Если вы все сделали правильно, то на за травке вы растет кристалл.

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

174

175

Щ ет ки

И груш к и С ущ ествую т и другие пластмассы.

1 . Назовите несколько изделий из пластмасс. 2. Опишите их свойства. 3. Подумайте, почему они сделаны именно из пла ст масс.

л и м и ч еск и е виликна

П олим еры ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 51

И зменение св ой ств полиэтилена при нагревании 1. В нимательно р ассм отри те к у со ч к и по лиэтилена. К акие его свой ства вы м ож ете от. м етить? 2. П ол ож и те к у с о ч к и полиэтилена на ме тал л и ческую п л асти н ку и нем ного нагрейте над пламенем. П опробуйте стеклянной палоч к ой дотр он уться до расплавленного полиэти лена и вы тяните из него н итку полиэтилена. 3. Н агрейте в пробирке 5 — 8 гранул крощ . ки из полиэтилена. 4. О пустите в п р оби р к у стеклян н ую палоч к у и п опробуйте вы тян уть нить. 5. П оставьте сп и р товк у на металлическую пластину. Н ить внесите в пламя. Д ерж ите го р я щ у ю нить так, ч тобы капли полиэтилена падали на м еталлическую пластинку. Какого цвета плам я, к отор ы м гори т полиэтилен: го лубоватое, зеленоватое, красноватое? 6 . П роверьте, буд у т ли так ж е, ка к поли этилен, обладать свой ством изм ен ять форму при нагревании два других образца, выданных вам. 7. К ак вы думаете, какое применение най дет такое свойство полиэтилена? 8 . П редлож ите способ переработки старых полиэтиленовы х пакетов и д р уги х изделий из полиэтилена. Указание Обратите внимание на то, ч то при нагрева нии образуется горячая капля, — работайте аккуратно.

Х и м и ч еск и е вол окна получаю т и з полим е р ов. П рои звод ят и х разны м и сп особам и — в зави си м ости от т о г о , каким и свойствам и дол ж н ы обладать эти волокна. В олокна, получаем ы е переработкой при ра ст вор или расплав родны х полимеров, — искусственные (вискоза, полимера ацетат и др.). В олокна, получаемы е из синтезированны х поли м еров, — си н тети ческ и е (кап р он , л ав Ф ильера сан , нейлон и др .). Х и м и ч еск и е вол окна ш и р ок о п р и м ен яю т ся при и зготовл ен и и товаров в народном х о зяйстве. Так п ол уч а ю т хи м и ч еск и е волок н а

Н агрет ы й в о зд у х

В оздух

Гот овое волокно

Ш а хт а (в ней из раст вора полимера испаряет ся раст вори т ель или заст ы вает р а сп л а в полимера)

К ор д в р ези н ов ы х покрыш -ках колес

Канат ы и тросы

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Посмотрите этикетки вашей одежды и определите, ка кое волокно было д ля нее использовано: химическое или природное (хлопок, л е н , шерсть, ш елк и др.).

176

177

.лляшческие

л в см и ч еск и е в о л о к н а ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 52

Р аспознавание природны х и хи м и чески х вол окон

О чень часто вы я сн я ю т ти п в ол ок н а п о его поведению в пламени. В ваш ем распоряж ении н еск ол ьк о образцов н и ток , определите, какое вол окн о бы ло использовано при и х производ. стве. Х од работы 1. О треж ьте к у с о к нитки длиной 3— 4 см. 2. С п ом ощ ью пинцета или щ ипцов внесите нить в пламя свеч и и тотчас вы ньте ее из ог ня. 3. П онаблю дайте, продолж ает нить гореть или нет. 4. П осле того ка к нить перестала гореть: а) посм отр и те, ка к вы глядит сгоревш ая часть нити; б) п он ю хай те, к акой запах появи л ся при сгорании нити.

5. По таблице определите тип волокна. Характер горения

Тип волокна Природные

Искусствен ные

Синтетиче ские

Запах

Остаток

Хлопок (шерохова тый)

Полностью сгорает

Горелой бумаги

Светло-серая зола с желтым оттенком

Шерсть (рыхлая поверхность)

Горит медленно

Паленых волос

Вспученные шарики

Шелк (гладкий. блестящий)

Горит медленно

Паленых волос

Вспученные шарики

Вискозное (гладкое, блестящее)

Полностью сгорает

Горелой бумаги.

Светло-серая зола с желтым оттенком

Ацетатный шелк (гладкий, блестящий)

Горит и плавится

Запаха нет

Белая зола

Капрон, нейлон

Плавится, течет

Неприят ный

Коричневато черная масса

Лавсан

Воспламе няется плохо, горит медленно

Запаха нет

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Пользуясь таблицей, определите, из каких волокон изготовлены образцы тканей.

Внимание! Задание вы полнять с п ом ощ ью родителей.

178

179

к а у ч у к и резина

Сбор сока гевеи

Сергей Васильевич Лебедев {1 8 7 4 — 1934) — русский хим ик, академик, разработал способ получения синт ет ического каучука

Н атуральны й каучук п олучаю т из сок а н е котор ы х растений, в основном — гевеи, родина которой Ю ж ная А м ерика. В аж нейш ие свой ства каучука — эл а сти ч ность, непроницаем ость дл я воды и газов. В Европе изделия из каучука ~ плащ и, га лош и — стали делать с начала X I X в. Однако пользоваться таким и изделиям и бы ло неудоб но: в ж ару кауч ук овы е изделия размягчались и становились ли пки м и , на м орозе — ж естк и ми и лом ким и. Эти недостатки удалось устран и ть путем вулканизации каучука — соединением его с серой. При неполной вулканизации из каучука получается резина.

При более полной вулканизации из каучука получается эбонит.

Загрязнение окруж аю щ ей среды 50 ООО ООО ООО ООО к г — вот ск ол ь к о вред ны х отходов каж ды й год попадает в окр уж аю щ ую среду. К аж ды й год в атм осф еру попадает более 150 ООО ООО ООО кг вы бросов различны х твер ды х взвесей — отх од ов с заводов, эл ек тр о станций, вы хл оп ов автом обилей. Это и угар ны й газ (СО), и углекисл ы й газ (СО^), и другие вещ ества. В се эти вы бросы загрязняю т воздух и ведут к опасн ы м для п рироды и человека последствиям : сильно изм еняется клим ат; бо лею т и гибнут ж ивотны е и растения; у людей возникаю т заболевания органов ды хан и я, со судисты е заболевания и др. Грязны е сточн ы е вод ы не тол ьк о уби ваю т ж и вотн ы х и р астительн ость вод оем ов, н о и представляю т опасн ость для лю дей. Н еразумное использование м инеральны х удобрений, средств борьбы с насеком ы м и-вредителям и (нитратов, пестицидов и др.)* к о т о рые п р он и к аю т в сел ьск охозяй ствен н ы е про ду к ты , а оттуда — в организм человека, силь но вредит здоровью лю дей. Ч тобы избеж ать вредн ого и оп асн ого в о з действия на природу разного рода отх од ов и вы бросов, н еоб х од и м о созд а ва ть оч и стн ы е соор уж ен и я , ф ильтры . ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

Д о появления соврем енны х пластмасс эбо нит считался лучш им изолятором. В настоящ ее врем я использую т в основном не натуральны й, а си н тети ч еск и й каучук. Один из способов его получен ия предлож ил С. В. Лебедев.

О пределите, что является источником загрязнения ок ружающей среды в вашей школе, поселке, городе. По дум айте. как можно устранить или осла би ть вредное действие этих источников.

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Вспомните и расскажите, где применяются резино вые изделия, д ля чего.

180

181

К о н т р о л ь за с о с т о я в и е м а т м о с ф е р ы

Н а у к а и б е з о п а с н о с т ь л ю д ей

А т ом ная и нейт ронная бомбы

Химич-есков оруж ие

Б иологическое оруж ие

К сож ален ш о, научны е дости ж ен и я не тол ь к о д а ю т огром ны е в озм ож н ости дл я ис пользования и х на благо лю дей, но и таят в се бе страш н ую разруш ительную силу. Н аучны е отк р ы ти я м огу т использоваться дл я создан и я н ов ы х стр аш н ы х видов воору ж ен ий. И х использование несет опасность ун и ч тож ен и я не тол ьк о всего ж и вого на Зем ле, н о и сам ой планеты. А вар и и соврем енной слож н ейш ей техни к и , неправильная, бездум ная эксплуатация некоторьлх прои зводств наносят непоправи м ы й ущ ерб природе. Страш ны й, непоправимы й ущ ерб л ю дям и природе нанесла авария, прои зош едш ая на Ч ерн обы л ьской атом н ой эл ектростанции в 1986 г. Б ы ли м ногочислен ны е человеческие ж ертвы , здоровье д еся тк ов ты ся ч лю дей ока залось подорванны м . Из зараж енной зоны по требовалось эвакуировать ты сяч и и ты сячи лю дей. Ещ е долгие десятки лет зона аварии будет непригодной для ж изн и лю дей, дл я ра боты на ее территории. Б ол ьш ую оп асн ость представляю т аварии на хи м и ч еск ом п р ои зводстве — эти авария часто соп р овож д аю тся вы бросам и ядовиты х вещ еств в о к р у ж а ю щ у ю ср еду, в результа те м огу т вы падать ки сл отн ы е дож ди , зара ж аю щ и е и сточ н и к и питьевой воды и т. д* К сож ален и ю , в последнее врем я такие случаи п р ои сход я т все чащ е, и эт о подры вает здо ровье лю дей, создает оп асн ость для нашей ж изни. П рогрессивны е учены е всех стрян борю тся за то, чтобы научные отк р ы ти я не использова лись в военны х ц елях, не наносили ущ ерба ок руж аю щ ей среде. У чены е объ ед и н яю тся в международные движения за безопасность — воен н ую и эк ол оги ческ ую .

182

О состоя н и и атм осф еры важ н о знать л ю дям м н оги х проф ессий. Р ассм отрите ри сун к и и р а сск аж и те, ка к осущ ествл яется кон трол ь за состоян и ем атмосф еры .

О садком ер ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Кому еще и зачем нужна информация о состоянии ат мосферы?

183

И спол ьзован и е н о в ы х техн ол оги и

Э коном ия р есур сов Ч тобы н аносить природе м еньш ий ущ ерб, н еобход и м о береж но отн оси ться к природны м ресурсам : и сточникам энергии, запасам воды, ч и ст о г о воздуха, а такж е ш ире использовать экологически ч и сты е способы производства.

С олнечная элект рост анция За ден ь зат рачено энергии 5 0 0 ООО ООО ООО Д ж

........... ...

П ри л и вн ая элект рост анция, преобразующая энергию приливов и от ливов в элект роэнергию

Э лект рост анция, преобразую щ ая энергию вет ра и м орского прибоя в элект роэнергию

Экономить природные ресурсы м ож ет долж ен каж дый из нас. Для этого нуж но:

плот но закры ват ь водопроводны е краны

л иш ние элект роприборы

сдават ь в прием ны е пун кт ы вт оричное сы рье

За ден ь зат рачено энергии 250 ООО ООО ООО Д ж На р и сун к ах показаны два завода. Н а од ном из них использую т устаревш ие технологии и оборудование. В торой завод оснащ ен совр е менной тех н и к ой , там прим ен яю т новы е тех нологии. ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ Почему все эти меры ведут к экономии природных ре сурсов?

184

Рассмотрите рисунки и объясните, почему и д ля лю дей, и для природы гораздо полезнее испо льзо вать на производстве современные технологии.

185

С од ер ж а н и е

Д о св и д а н и я В от и заверш илось ваш е первое п уте ш ествие в мир д вух наук - ф изики и х и м ии. Т еперь вы знаете, ч то эти науки очень нуж ны человеку. К ак лшого м ож ет человек п он я ть и сделать, и спользуя за кон ы ф изики и хим ии! Теперь и вы , гля дя вок р уг, наблю дая ок р у ж а ю щ и й м ир, многое понимаете и м ож ете объяснить. Вы не зря трудились. В се, ч то вы у з нали, очень п ригодится. Ведь впереди ещ е более важ ны е и интересны е о тк р ы тия. В добры й п уть — путь к знаниям!

Дорогие ребята!.........................................................................................

1. Введение

Природа ...................................................................................................... Человек преобразует природу................................................................

Тела и в е щ е с т в а ..................................................................................................

Что изучает физика.................................................................................. Что изучает хи м и я................................................................................... Научный метод.......................................................................................... Лабораторное оборудование.................................................................... Измерительные приборы.........................................................................

^ ® Ю 1^

И зм е р е н и я ............................................................................................................

Лабораторная работа № 1 «Определение размеров физического тела» ................................................................................... Лабораторная работа № 2 -вИзмерение объема ж и д к о с т и » ............................................................................................................

Лабораторная работа № 3 «Измерение объема твердого т е л а »........................................................................................... 2. Тело и вещество Форма, объем, цвет, запах ..................................................................... Лабораторная работа № 4 «Сравнение характеристик физических т е л »...................................................................................... Состояния вещ ества................................................................................. Лабораторная работа № 5 «Наблюдение различных состояний вещества» ............................................................................... М асса........................................................................................................... Правила измерения массы тела с помощью рычажных в е со в ....... Лабораторная работа № 6 «Измерение массы тела на рычажных весах» ............................................................................... Температура............................................................................................... Лабораторная работа № 7 «Измерение температуры воды и воздуха*......................................................................................... Строение вещества................................................................................... Лабораторная работа № 8 «Наблюдение делимости вещ ества»................................................................................................... Движение частиц вещ ества................................................................... Лабораторная работа № 9 «Наблюдение явления диффузии^.................................................................................................. Взаимодействие частиц вещ ества......................................................... Лабораторная работа № 10 «Наблюдение взаимодействия частиц различных вещ еств»........ ......................................................... Частицы вещества и состояния вещества ..........................................

186

187

сод ер ж а н и е

Содержание Строение атома.......................................................................................... Химические элем ен ты ........................................................................... Вещества простые и сложные .............................................................. К ислород................................................................................................... Лабораторная работа № 11 «Наблюдение горения» ..................... В одород............................................................................................... В од а.........................................................................................................;;;; Раствор и в зв есь ....................................................................................... Лабораторная работа № 12 «Разделение растворимых и нерастворимых веществ фильтрованием»...................................... П лотность............................................................................................... Лабораторная работа Л» 13 «Измерение плотности вещ ества»...................................................................................................

3. Взапмолействие тел К чему приводит действие одного тела на другое? ........................... Сила.............................................................................................................. Действие рождает противодействие..................................................... Всемирное тяготение............................................................................. Деформация — изменение ф орм ы ........................................................ Сила упругости.......................................................................................... Лабораторная работа № 14 «Наблюдение возникновения силы упругости при деформации»...................................................... Условие равновесия т е л .......................................................................... Измерение силы ................................................................................. Лабораторная работа № 15 «Измерение силы» ............................. Т р ен и е......................................................................................................... Лабораторная работа № 16 «Измерение силы трения» ............... Электрические си л ы ............................................................................. Лабораторная работа Л'» 17 «Наблюдение взаимодействия наэлектризованных т е л »......................................................................... Магнитное взаимодействие.................................................................... Лабораторная работа № 18 «Наблюдение магнитного взаимодействия » ............................................................................. Давление........................................................................ Лабораторная работа JSTs 19 «Определение давления тела на оп ор у*..................................................................................................... Давление в жидкостях и га за х .............................................................. Давление на гл уби н е............................................................................... Сообщающиеся со с у д ы ............................................................................ Действие жидкостей на погруженное в них т е л о ............................. Лабораторная работа № 20 «Измерение выталкивающей с и л ы »..............................................................

188

29 32 3^ gg 3g 3^ gg 39

43 44 45 4g 48 49 50 52 53 53 54 55 56 57 59 60 52 g4 65 66 67 68 68

Лабораторная работа № 21 «От чего зависит выталкивающая (архимедова) сила?» ............................................................................... Лабораторная работа № 22 «Выяснение условия плавания тел* .............................................................................................................. 4. Физические и химические явления Механические явления............................................................................ Механическое движение......................................................................... П>ть и врем я.............................................................................................. Скорость...................................................................................................... Лабораторная работа N° 23 «Вычисление скорости движения бруска».................................................................................... Задачи.......................................................................................................... Всегда ли движущееся тело движ ется?.............................................. Лабораторная работа № 24 «Наблюдение относительности движ ения».................................................................................................. Относительность механического движ ен ия....................................... З вук .............................................................................................................. Лабораторная работа № 25 «Наблюдение источников зв у к а »__ Распространение звук а ............................................................................ Тепловые явления..................................................................................... Тепловое расш ирение.............................................................................. Лабораторная работа № 26 «Наблюдение изменения длины тела при нагревании и охлаж дении».............................................. Плавление и отвердевание..................................................................... Лабораторная работа ΛΊ 27 «Отливка игрушечного солдатика».................................................................................................. Лабораторная работа № 28 «Нагревание стеклянной трубки» ....................................................................................................... Лабораторная работа № 29 «Наблюдение за плавлением снега» .......................................................................................................... Испарение и конденсация..................................................................... Лабораторная работа № 30 «От чего зависит скорость испарения жидкости» ............................................................................. Лабораторная работа № 31 «Наблюдение охлаждения жидкости при испарении» ................................. ................................... Теплопередача........................................................................................... Лабораторная работа № 32 «Наблюдение теплопроводности воды и воздуха»...................................................................................... . Электромагнитные явления .................................................................. Электрический т о к .................................................................................... Источники тока. Н апряж ение.............................................................. Сила ток а.....................................................................................................

189

69 71

72 72 73 74 75 76 77 77 78 79 79 80 81 81 81 83 84 84 85 86 86 87 87 89 90 90 91 92

V./

С од ер ж ан и е Проводники и диэлектрики ................................................................. Электрические ц еп и ............................................................................... Последовательное и параллельное соединения ................................ Лабораторная работа № 33 «Последовательное соединение»...... Лабораторная работа № 34 «Параллельное соединение» ............ Тепловое действие тока .......................................................................... Лабораторная работа № 35 «Наблюдение теплового действия т о к а » .......................................................................................... Магнитное действие т о к а ............................................. ......................... Лабораторная работа № 36 «Наблюдение магнитного действия тока ........................................................................................... Действие магнита на т о к ......................................................................... Лабораторная работа № 37 «Действие на проводник с током» ...................................................................................................... Химическое действие т о к а ..................................................................... Лабораторная работа № 38 «Наблюдение химического действия тока* .................................................. ....................................... Световые явления..................................................................................... Источники света....................................................................................... Свет и тен ь.................................................................................................. Лабораторная работа № 39 «Свет и тень» ........................................ Лабораторная работа № 40 «Изготовление камеры-обскуры» .... Отражение света....................................................................................... Лабораторная работа № 41 «Отражение света зеркалом» ........... Зеркала и их применение...................................................................... Преломление с в е т а .................................................................................. Лабораторная работа № 42 «Наблюдение за преломлением света»........................................................................................................... Линза........................................................................................................... Лабораторная работа № 43 «Наблюдение изображений в линзе»....................................................................................................... Оптические приборы ................................................................................ Глаз и о ч к и ................................................................................................ Ц вет.............................................................................................................. Химические явления .............................................................................. Химические реакции.............................................................................. Лабораторная работа № 44 «Наблюдение физических и химических явлений».......................................................................... Закон сохранения м ассы ......................................................................... Вспомните!.................................................................................................. Реакции соединения и разлож ения..................................................... О ксиды........................................................................................................ К и сл оты ...................................................................................................... Основания...................................................................................................

190

93 94 96 97 98 IQq Юо lOj 101 102 102 103 102 104 104 IO5 106 107 108 108 109 ПО

Лабораторная работа № 45 «Действие кислот и оснований на индикаторы» ....................................................................................... .......................................................................................................................... Углеводы..................................................................................................... Ж иры ........................................................................................................... Белки........................................................................................................... Углеводы, жиры, белки ......................................................................... К рахмал...................................................................................................... Лабораторная работа № 46 «Распознавание крахм ала»............... Природный газ и нефть.......................................................................... 5. Человек и природа Земля — планета Солнечной систем ы ................................................. Древняя наука — астрономия................................................................ В мире звезд............................................................................................... Названия созвездий ................................................................................. Карта звездного н еба...................... -....................................................... Лабораторная работа № 47 «Изготовление астролябии и определение с ее помощью высоты зв езд »....................................... Солнце ......................................................................................................... Луна — естественный спутник Земли ................................................. % Космические исследования .........................................................-.........

113 114 115 116 118 118

6. Земля — место обитания человека Литосфера, мантия, я д р о........................................................................ Гидросфера................................................................................................. Исследования морских глубин.............................................................. Из истории судостроения........................................................................ Атмосф ера.................................................................................................. Барометры.................................................................................................. Влажность.................................................................................................. Гигрометр и психрометр........................................................................ Атмосферные явления............................................................................. Из истории развития авиации.............................................................. Воздухоплавание......................................................................................

118 120 121 122 123 124 125

М еханизмы................................................................................................ Лабораторная работа № 48 «Изучение действия рычага»........... Лабораторная работа № 49 «Изучение действия простых механизмов» .............................................................................................. Механическая р абота............................................................................. Лабораторная работа № 50 «Вьггисление механической работы» ......................................................................................................

111 112

·*·" ίόό

135

139 1“*1 ΛΑΟ

1^4 1·*° 1^^ ^ ® 1^1 1^9

Ч еловек диаилняет п р и р о д у .........................................................................

191

Ί S7

_‘ 158

1°*^

со д е р ж а н и е Энергия....................................................................................................... От чего зависит эн ер ги я ......................................................................... Источники эн ергии................................................................................. Тепловые двигатели................................................................................ Двигатель внутреннего сгорания......................................................... Электростанции ....................................................................................... Автоматика d пашей ж и зн и .................................................................. Микрофон и громкоговоритель............................................................. Радио и телевидение............................................................................... Наука сегодня........................................................................................... Материалы для современной техники................................................ Искусственные кристаллы .................................................................. Полимеры................................................................................................... Лабораторная работа № 51 «Изменение свойств полиэтилена при нагревании»....................................................................................... Химические волокна............................................................................... Лабораторная работа № 52 «Распознавание природных и химических вол окон ».......................................................................... Каучук и резина ....................................................................................... Загрязнение окружающей среды .......................................................... Наука и безопасность лю дей.................................................................. Контроль за состоянием атмосферы..................................................... Экономия ресурсов...................................................... ............................ Использование новых технологий....................................................... До свидания...............................................................................................

192

YQ2 ХбЗ 165 166 167 163 169 170 171 172 173 174 175 176 177 17g 180 181 182 183 184 185 186