If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:11:56

Въпроси със свободен отговор по Физика за напреднали 1

Видео транскрипция

"Няколко ученици искат да знаят какво се използва в една крушка с нажежаема жичка, когато тя е свързана последователно с резистор – ток, енергия или и двете. Те измислят следните два въпроса. За една секунда дали по-малко електрони излизат от крушката, отколкото влизат в крушката? Електричната потенциална енергия на електроните променя ли се, докато са вътре в крушката?" Първия въпрос е просто мярка за тока, понеже токът е колко заряд в секунда преминава през определена част на веригата – заряд в секунда. Можеш да мислиш и за електрони в секунда. Токът ще измери първото, а електричната потенциална енергия на електроните ще е напрежението. Променя ли се напрежението? Има ли пад на напрежението, когато преминем от едната страна на крушката до другата? "Учениците имат настройващ се източник на мощност, изолиран проводник, крушки, резистори, ключове, волтметри, амперметри и друга стандартна лабораторна екипировка. Приеми, че източникът на мощност и волтметрите имат скала с увеличения в напрежението от десети, а амперметрите имат скала в стотни за увеличението на амперите. Опиши една експериментална процедура, която може да бъде използвана, за да се отговори на въпроси 1 и 2 по-горе. В описанието си посочи измерванията, които ще направиш, и как ще използваш екипировката, за да ги направиш. Включи ясна, надписана диаграма на постановката си." Добре, нека първо направим част а. Ще имаме източник на мощност. Мисля, че казаха променлив източник на мощност. Така ли казаха? Да, "учениците имат настройващ се източник на мощност, изолиран проводник, крушки, резистори, ключове и волтметри." Те искат да знаят, когато една крушка с нажежаема жичка е последователно свързана с резистор... Крушка с нажежаема жичка, когато е свързана последователно с един резистор…" Нека се опитаме да начертаем това. Само веригата, която ги интересува – можем да направим настройващия се източник на мощност. Нека начертая това. Можеш да го направиш ето така. Ще направя няколко такива. Ето така. Това ще е източник на мощност, при който това е положителният полюс, а това е отрицателният полюс, а после нека направя веригата си, преди които и да било устройства за измерване. После ще добавим устройствата за измерване. Ще я направя последователно с резистор. Нека поставим един резистор тук с някакво съпротивление. После ще продължим с веригата си. Ще продължим с веригата си. И нека сложим крушката с нажежаема жичка. Символът за крушка с нажежаема жичка – има няколко такива, ще използвам този, при който правя малка дъгичка тук, а после ще продължа и ще поставя кръг около тази дъгичка. Почти съм готов. Опитвам се да го направя прилежно, понеже ни казват да направим прилежна диаграма. Нека го начертая малко по-добре. Ще изглежда ето така. И ще поставя кръг около това. Поставям кръг около това – това е крушката ни с нажежаема жичка. Това е източникът на мощност. За да покажем, че е променлив източник на мощност, мога да поставя стрелка през него, ето така. Това ни показва, че е променлив източник на мощност. Това, което направих, е електрическа верига. Но искам да поставя някои амперметри и волтметри, за да измерим какво се случва, докато електроните преминават през крушката. Стандартната практика е да покажем тока преминаващ от положителния извод към отрицателния извод, но знаем – и ако не знаеш, окуражавам те да гледаш видеата на Кан Академия върху това – това, което всъщност се случва, е че имаш електрони, движещи се от отрицателния към положителния извод. Но, като цяло, ако просто искаме да покажем тока, ще го обозначим – общоприетата практика е, че токът преминава от положителната посока към отрицателната посока. Можеш да го разгледаш сякаш това са положителни дупки или както си искаш, но електроните всъщност се движат в другата посока. Първият въпрос е дали имаш различен брой електрони, движещи се в секунда, преди да навлязат в крушката, отколкото когато излизат от крушката? Начинът да измериш това е като измериш тока от двете страни на крушката. Начинът, по който можем да измерим тока от всяка страна на крушката, е да поставим амперметри от всяка страна. Амперметрите трябва да се свържат последователно. Поразчиствам малко място, за да мога да вмъкна амперметрите си. Това е един амперметър. Ще измери тока през тази част. Ще поставя А тук. И това е друг амперметър, ето тук. Те ще измерят тока от всяка страна на крушката. Измерват тока от всяка страна. Или, мога да кажа, че измерват тока, който навлиза и излиза от крушката. Навлизащ в крушката, или, може би ще кажа, излизащ от крушката. Също ни интересува падът на напрежението. Можем да поставим волтметър и волтметърът се поставя успоредно на крушката. Нека нарисувам волтметъра. Опитвам се да го нарисувам прилежно. Това е волтметърът. Той ще измери пада на напрежението между двата края. Просто свързвам това тук. Това измерва пада на напрежението. Измерва пада на напрежението. Начертах диаграмата си. Какво друго трябва да направя? Казват: "Опиши една експериментална процедура, която може да се използва, за да се отговори на въпроси 1 и 2 по-горе. В описанието си заяви измерванията, които ще направиш, и как ще използваш екипировката, за да ги направиш. Включи прилежна, надписана диаграма на постановката си." Описанието ми. Мога да кажа, че ще поставя два амперметъра последователно свързани на крушката – един преди крушката и един след нея. Ако токът е еднакъв и от двете страни, тогава един и същи брой електрони навлизат и излизат от крушката. Ако токът е еднакъв от двете страни, тогава електроните в секунда, навлизащи и излизащи, ще са еднакъв брой. Ако токовете са различни, тогава броят преминаващи електрони е различен. Това е първата част. Първото твърдение. Да опитаме да преминем към това първо твърдение, твърдение 1. "За една секунда по-малко електрони ли навлизат в крушката, отколкото излизат от крушката?" Ако амперметрите измерват един и същи ток, тогава ще имаш един и същ брой електрони в секунда, навлизащи в и излизащи от крушката. Ако амперметрите измерят различни токове, тогава имаш различен брой електрони. За твърдение 2 – нека запиша това, това е твърдение 1. Това е процедурата ми тук. Тестът ми за твърдение 1. А тестът за твърдение 2 – мисля, че дотук схващаш идеята ми, но просто го записвам, понеже и ти ще трябва да го опишеш, ако полагаш теста за напреднали. Ще поставя волтметър успоредно с крушката. Ако измери пад на напрежението – или, мога да кажа, ако и само ако, ще кажа, ако измеря пад на напрежението... Как всъщност изразиха твърдението? Да видим: "Променя ли се електричната потенциална енергия на електроните?" Тогава електричната потенциална енергия на електроните се променя. Променя ли се електричната потенциална енергия на електроните ли казаха? Тогава електричната потенциална енергия на електроните – обикновено не пиша толкова много – се променя, а иначе не се променя. Ако няма пад на напрежението, тогава няма промяна в потенциалната енергия. Или можеш да запишеш електрична потенциална енергия. И готово. Това е част а, при която направих прилежно диаграма и измервам тока, навлизащ в и излизащ от крушката. И ако го разгледаш от гледна точка на електроните, това измерва електроните, движещи се в тази посока, това са навлизащи електрони, излизащи електрони, но във всеки случай електроните в секунда показват тока. Един и същ ток, когато имаш един и същ брой електрони в секунда. Различен ток, когато имаш различен брой електрони в секунда, навлизащи в и излизащи от крушката. Това измерва електричната потенциална енергия през крушката. Ако измериш напрежение тук, тогава това означава, че потенциалната енергия се променя от едната страна на крушката до другата. Ще спра тук. Но мисля, че отговорих и на част b. "Обясни как данните от експеримента, който описа, може да се използват, за да се отговори на въпрос 1 по-горе." "Обясни как данните от експеримента, който описа, могат да се използват, за да се отговори на въпрос 2 по-горе." Това бяха части а и b. Нека запиша това. Това са части а и b. Имаме диаграмата. Ако полагаш теста, в зависимост от това колко те притиска времето, може да искаш да обозначиш това по-подробно, но ако ти свършва времето, тогава може да нямаш време, за да опишеш това в толкова детайли.
AP® е регистрирана търговска марка на College Board, които не са прегледали този ресурс.