munkafüzet 10. évfolyam horváth petra

74
„A természettudományos oktatás komplex megújítása a Révai Miklós Gimnáziumban és Kollégiumban” Munkafüzet FIZIKA 10. évfolyam Horváth Petra TÁMOP-3.1.3-11/2-2012-0031

Upload: lydang

Post on 29-Jan-2017

247 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

„A természettudományos oktatás

komplex megújítása a Révai Miklós

Gimnáziumban és Kollégiumban”

Munkafüzet

FIZIKA

10. évfolyam

Horváth Petra

TÁMOP-3.1.3-11/2-2012-0031

Page 2: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

TARTALOMJEGYZÉK

Előszó ............................................................................................. 3

A laboratórium munka és balesetvédelmi szabályzata ............................ 4

1. Szilárd testek hőtágulása ........................................................... 6

2. Folyadékok hőtágulása ............................................................ 10

3. A légnyomás kimutatása, mérése ............................................. 13

4. A Boyle-Mariotte törvény ......................................................... 15

5. Boltzmann – állandó értékének közelítő meghatározása .............. 18

6. halmazállapot-változások ........................................................ 20

7. Az elektromos mező szemléltetése ........................................... 24

8. Kísérletek elektroszkóppal ....................................................... 27

9. Vezetőre vitt többlettöltés elhelyezkedése és eloszlása a felületen 31

10. Kondenzátor energiája ............................................................ 34

11. Elektolízis, Az elektromos ellenállás .......................................... 37

12. Fajlagos ellenállás mérése ....................................................... 39

13. Fogyasztók kapcsolása ............................................................ 41

14. Digitális mérőműszer belső ellenállása ...................................... 44

15. Az elektromos áram mágneses hatása ...................................... 47

16. Lorentz-erő ............................................................................ 51

17. Töltött részecske mozgása homogén mágneses mezőben ............ 54

18. Az indukált feszültség, Lenz-törvénye. ...................................... 58

19. Nyugalmi indukció .................................................................. 60

20. A transzformátor .................................................................... 62

Fogalomtár .................................................................................... 65

Források ........................................................................................ 73

Page 3: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 3 –

ELŐSZÓ

Kedves Diákok!

A kezetekben tartott munkafüzet az Öveges program keretében kiírt pá-

lyázat terméke. A természettudományok szerepe az utóbbi tíz évben felér-

tékelődött, hiszen a rohamosan fejlődő technikai világban, de már szinte a

mindennapokban sem tudnánk eligazodni természettudományos ismere-

tek nélkül. A fogyasztói társadalom bőségzavarában szükség van a józan

ítélőképességre, a logikus gondolkodásra, az innovatív megoldásokra. Eh-

hez szeretnék nektek segítséget adni olyan egyszerű, tantermi körülmé-

nyek között elvégezhető kísérletekkel, amelyek néha csak modelljei a va-

lóságnak, mégis jól megérthető velük az adott természeti jelenség vagy

fizikai fogalom.

A munkafüzet ismétlő feladattal vagy bevezető kísérlettel kezdődik. Előbbi

célja az, hogy ismereteiteket rendszerben foglalva, egy egység részeként

tudjátok kezelni. Utóbbi pedig a motivációt, érdeklődés felkeltését szolgál-

ja. A kísérletek többségét magatok önállóan, vagy egy csoport tagjaként

diáktársaitokkal együtt végezhetitek el. A mellékelt kérdések az adott je-

lenség alaposabb megfigyelését, könnyebb megértését támogatják. A mé-

rési feladatok során megtanulhatjátok a jegyzőkönyvkészítés lépéseit, a

hibaszámítás alapjait. Az eszközlista és a kísérletek leírása segít bennete-

ket azok összeállításában és az esetlegesen felmerülő problémák megol-

dásában. A leírások után hagyott helyek az általatok készített rajzok, áb-

rák helyei, ezzel szeretném segíteni az adott tananyag könnyebb és gyor-

sabb feldolgozását. Az évfolyamonkénti munkafüzetekben húsz foglalko-

zást találtok. Ezek nem fedik le a teljes éves anyagot, viszont igyekeztem

minden témakört érinteni, és a fontosabb, illetve érdekesebb problémákat

kiemelni. Közületek többen érettségizni is fognak fizikából, ezért a kétszin-

tű vizsgarendszer követelményeinek megfelelő feladatokat is beillesztet-

tem a munkafüzetbe. Az összetettebb, mérési feladatok többnyire emelt

szintű példák.

Örömteli, felfedező tanulást kívánok!

A szerző

Page 4: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 4 –

A LABORATÓRIUM MUNKA ÉS BALESETVÉDELMI

SZABÁLYZATA

1. A laboratóriumban a tanuló csak tanári felügyelet mellett tartózkodhat

és dolgozhat. Annak területére csak engedéllyel léphet be és azt csak

engedéllyel hagyhatja el.

2. A kabátokat, táskákat és egyéb felszerelési tárgyakat a ruhatári rész-

ben (az előtérben) kell elhelyezni, a laboratóriumba csak a munkához

szükséges eszközöket szabad bevinni.

3. A laboratóriumi munka során köpeny használata kötelező! Szükség

esetén, ha a gyakorlat előírja, védőszemüveget és védőkesztyűt kell

viselni.

4. A kísérletek megvalósítása előtt győződjünk meg róla, hogy az alkal-

mazott eszközök, demonstrációs anyagok nem sérültek, rongálódtak-

e. Hiba esetén értesítsük a laboratórium személyzetét.

5. A kísérleti eszközöket, anyagokat, csak és kizárólag rendeltetésszerű-

en, kellő körültekintéssel használjuk!

6. A kísérlet megkezdése előtt, a foglalkozást vezető tanár, ismerteti a

végrehajtandó feladatot, és a végrehajtás főbb mozzanatait. Továbbá

külön felhívja a tanulók figyelmét az esetleges veszélyforrásokra!

7. A balesetek és az anyagi kár megelőzése érdekében a kísérleteket

gondosan, a leírtaknak megfelelően hajtsuk végre.

8. Munkánk során a laboratóriumban tartózkodók testi épségét, illetve

azok munkájának sikerét ne veszélyeztessük! A kísérleti munka elen-

gedhetetlen feltétele a rend és fegyelem.

9. A sérülések, balesetek elkerülése érdekében a foglalkozást vezető ta-

nár folyamatosan nyomon követi a kísérletek előkészítését és végre-

hajtásának menetét. Bármilyen gond, probléma esetén, azonnal jelez-

zünk neki!

10. Az érdemi munka befejeztével gondoskodjuk róla, hogy az eszközöket

a kiindulási állapotnak megfelelően tisztán és rendben hagyjuk hátra.

A szabálytalanul tárolt eszközök balesetet okozhatnak, illetve károsod-

hatnak.

11. A laboratóriumból történő távozást megelőzően győződjünk meg róla,

hogy a helyiségben tűz-, balesetveszélyes helyzetet nem hagyunk hát-

ra. A laboratórium működési rendjének megfelelően hajtsuk végre az

áramtalanítást.

12. Baleset esetén a lehető leggyorsabban mérjük fel a sérülés, illetve sé-

rülések mértékét, kezdjük meg a sérültek ellátását. Amennyiben úgy

ítéljük meg, kérjük az iskola egészségügyi személyzetének segítségét,

Page 5: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 5 –

vagy ha a helyzet megkívánja, haladéktalanul hívjunk mentőt. Egyér-

telmű utasításokkal szabjunk feladatot a tanulók tevékenységét illető-

en, elkerülve ezzel a további balesetek bekövetkezését, illetve az eset-

leges anyagi károk gyarapodását.

13. A fizikai kísérletek leggyakoribb veszélyforrása az elektromos áram.

Baleset esetén meg kell bizonyosodni arról, hogy a sérült nincs már

feszültség alatt. A baleset helyén elsődleges feladat a kapcsolótáblán

lévő főkapcsoló lekapcsolása!

14. Az elektromos balesetek elkerülhetők, ha betartjuk és betartatjuk az

érintésvédelmi szabályokat! A hallgatói áramkörök minden esetben fe-

szültségmentes állapotban kerüljenek összeállításra, azt követően csak

ellenőrzés után, és engedéllyel kössék rá a tápfeszültséget. Üzemza-

var esetén kérjük a labor dolgozóinak segítségét.

15. Tűz esetén, vagy tűzveszélyes helyzetben, azonnal értesítsük a labor

személyzetét! Határozottan utasítsuk a tanulókat a labor elhagyására!

A laboratóriumban elhelyezett tűzoltó készülékeket csak akkor kezdjük

el használni, ha jártasnak érezzük magunkat a készülék működtetésé-

ben. Tűzoltó készülékkel embert oltani nem szabad!

A laboratóriumi fizika eszközökön és berendezéseken található jelzések,

ábrák jelentései:

Vigyázz! Forró felület!

Vigyázz! Alacsony hőmérséklet!

Vigyázz! Tűzveszély!

Vigyázz! Mérgező anyag!

Vigyázz! Radioaktív sugárzás!

Vigyázz! Áramütés veszélye!

Vigyázz! Lézersugár!

Page 6: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 6 –

SZILÁRD TESTEK HŐTÁGULÁSA

1. kísérlet – Kötőtű hosszváltozása

Eszközök:

Bunsen-állvány, fakocka, kötőtű, szívószál

A kísérlet leírása:

Rögzítsük a Bunsen-állvány rúdját vízszintes helyzetben! A rúd má-

sik végét támasszuk fel megfelelő nagyságú fakockára, amelyre elő-

zőleg - a vasrúdra merőlegesen - egy kötőtűt helyeztünk! A vasrúd

a kötőtűn mintegy görgőn nyugszik. Tűzzünk a kötőtűre műanyag

szívószálat! Melegítsük a vasrudat gázlánggal! Mit tapasztalunk?

Magyarázzuk meg a jelenséget!

1. ábra

Tapasztalat:

2. kísérlet – Kísérletek emeltyűs pirométerrel

Eszközök:

Emeltyűs pirométer, denaturált szesz, gyufa, különböző anyagú

fémrudak, orvosi fecskendő, tű

Page 7: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 7 –

A kísérlet leírása:

Rögzítsünk egy alumínium rudat a pirométer tartójába! Az orvosi

fecskendőre helyezett tű segítségével egyenletesen oszlassuk el a

denaturált szeszt a vályúban! Gyújtsuk be a denaturált szeszt! Fi-

gyeljük a mutató kitérését!

Készíts ábrát!

Ismételjük meg a kísérletet rézrúddal is! Azt, hogy mindegyik fém-

rúd azonos hőmennyiséget kapjon, úgy biztosítjuk, hogy a vályúba

azonos térfogatú denaturált szeszt juttatunk. Milyen változást ta-

pasztalunk?

Tapasztalat:

3. kísérlet – Gumiszál hosszváltozása melegítés hatására

Eszközök:

Vékonyabb gumicső vagy modellező gumiszál

Rézdrót, súly, borszeszégő

A kísérlet leírása:

Erősítsünk vékonyabb gumicső vagy modellező gumiszál egyik végé-

re rézdróttal kb. akkora súlyt, hogy a gumi a súly hatására eredeti

hosszának mintegy 2-3-szorosára nyúljon meg! Rögzítsük a gumi-

szál másik végét olyan magasan, hogy a szál alján lévő súly éppen

hogy érintse az asztalt! Melegítsük végig borszeszégővel a szálat!

Mit tapasztalunk? Magyarázzuk meg a jelenséget!

Page 8: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 8 –

Tapasztalat:

4. kísérlet – Bimetall szalag

Eszközök:

Bimetál szalag, borszeszégő

A kísérlet leírása:

Melegítsük a bimetál szalagot! Magyarázzuk meg a jelenséget!

Tapasztalat:

5. kísérlet – Gravesande - készülék

Eszközök:

Gravesande-készülék, borszeszégő

A kísérlet leírása:

A) A szobahőmérsékletű golyó átfér a gyűrűn. Melegítsük a golyót gázláng fölött! Mit ta-

pasztalunk?

B) Melegítsük fel a gyűrűt is! Mit tapaszta-

lunk?

2. ábra

Page 9: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 9 –

Tapasztalat:

Feladatok:

1. Mennyivel nő meg a hossza annak a 100 m hosszú alumínium-

huzalnak, amelynek a hőmérséklete 15 C°-ról 45 C°-ra nő meg?

(α=2,4)

Page 10: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 10 –

FOLYADÉKOK HŐTÁGULÁSA

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Miért nem szabad az edényeket, tartályokat alacsony hőmérsék-leten teletölteni, ha később magasabb hőmérsékletű helyre visz-

szük?

2. Hogyan működnek a folyadékos hőmérők? Miért nem használnak általában vizet folyadékos hőmérőkben?

1. kísérlet – Folyadékok hőtágulásának bemutatása

Eszközök:

Gömblombik, festett víz, átfúrt

gumidugó, 20-25 cm-es, kis bel-

ső átmérőjű üvegcső, edény, al-

koholos filctoll, merülőforraló,

hőmérő

A kísérlet leírása:

Töltsd meg a gömblombikot víz-

zel! Zárd le gumidugóval, majd a

gumidugó furatába illesztd be az

üvegcsövet! A folyadékkal teli 3. ábra

Page 11: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 11 –

lombik bedugaszolásakor a folyadék néhány cm magasan benyomul

az üvegcsőbe. Jelöld meg az üvegcsőben a folyadékszint állását!

Ezután helyezd a lombikot vízfürdőbe! Mit tapasztalsz? Hogyan hatá-

rozható meg a lombikban lévő víz térfogatváltozása?

Magyarázat:

2. kísérlet – A térfogati hőtágulási törvény igazolása

Eszközök:

Gömblombikok, festett víz, átfúrt gumidugó, 20-25 cm-es, kis belső

átmérőjű üvegcső, edény, alkoholos filctoll, merülőforraló, hőmérő

A kísérlet leírása:

Ismételd meg az előző kísérletet!

A) Olvasd le a hőmérőn a hőmérséklet változását! Mérd meg az

üvegcsövön a kezdeti folyadékszinttől mért magasságváltozást és számold ki ebből a térfogatváltozást!

A = V0 =

1. leolvasás 2. leolvasás 3. leolvasás 4. leolvasás

)(cmh

)cm(V 3

)C(T 0

A hőmérsékletváltozás függvényében ábrázold a térfogatváltozást!

Milyen kapcsolat van a két fizikai mennyiség között?

Page 12: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 12 –

B) Ismételd meg a kísérletet az előzőnél kisebb térfogatú gömblom-bikkal! Töltsd meg a gömblombikot vízzel! Ugyanúgy zárd le az

átfúrt gumidugóval, jelöld meg a kezdeti folyadékszintet az üveg-csőben! Helyezd a lombikot vízfürdőbe, ügyelj arra, hogy az előző

méréssel megegyező hőmérséklet-változásokhoz tarozó folyadék-szint-változásokat olvasd le! Töltsd ki a táblázatot! A térfogatvál-

tozásban milyen eltérést tapasztalsz?

A = V0 =

1. leolvasás 2. leolvasás 3. leolvasás 4. leolvasás

)cm(h

)cm(V 3

)C(T 0

C) Tölts meg három egyforma, álló gömblombikot vízzel, denaturált

szesszel és glicerinnel, majd zárd le azokat az üvegcsővel ellátott gumidugóval! Figyelj arra, hogy a folyadékszintek magassága az

üvegcsövekben azonos legyen! Helyezd a három lombikot egy-szerre 60-70 °C-os melegvíz fürdőbe! Figyeld a folyadékszintek

változását! Mit tapasztalsz?

Page 13: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 13 –

A LÉGNYOMÁS KIMUTATÁSA, MÉRÉSE

1. kísérlet – Vizespohár kísérlet

Eszközök:

Pohár, víz, papírlap

A kísérlet leírása:

Egy poharat töltsünk színültig vízzel és fedjük le papírlappal! Gyors

mozdulattal fordítsuk meg a poharat és engedjük el a papírlapot!

Nem folyik ki a víz (ha ügyesek vagyunk). Magyarázd meg a jelen-

séget!

Magyarázat:

2. kísérlet - Trükkös palack

Eszközök:

2 db PET palack, 2 db lufi

A kísérlet leírása:

Mindegyik műanyagpalack szájára rögzítsük a léggömböt úgy, hogy

a léggömb a palackon belül legyen! Rendezzünk versenyt: ki tudja

az adott palackban lévő lufit előbb felfújni! Magyarázzuk meg miért

sikerül olyan könnyen az egyik léggömböt felfújni!

Magyarázat:

Page 14: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 14 –

3. kísérlet – A légnyomás mérése

Eszközök:

10-12 m hosszú gumicső, csappal ellátott üvegcsövek,

Víz, edény, tölcsér

A kísérlet leírása:

A gumicső két végét húzzuk a csappal ellátott üvegcsövekre! Az is-

kola lépcsőházában engedjük le a cső végét a földszintre! Zárjuk le

az alsó üvegcsapot! Tölcsér segítségével töltsük fel a csövet vízzel,

ügyelve arra, hogy a csőben ne maradjon légbuborék! Miután a csö-

vet a csap szintjénél valamivel magasabban feltöltöttük, zárjuk le a

felső csővéget! Nyissuk ki lassan az alsó csapot! A felső üvegcsőben

forrásba jön a víz. Mivel magyarázható ez a jelenség?

A víz egy része kifolyik, mérjük le a bent maradó vízoszlop hosszát!

Határozzuk meg a normál légköri nyomás értékét!

Magyarázat:

Page 15: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 15 –

A BOYLE-MARIOTTE TÖRVÉNY

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Hogyan működik a kerékpárpumpa? Hogyan kell pumpálnod, hogy a pumpa ne melegedjen fel?

4. ábra

1. kísérlet – Boyle-Mariotte-törvény igazolása számító-

gépes szimulációval

Eszközök:

Aktív tábla/számítógép, projektor, internet

http://sulifizika.elte.hu/html/sub_gazgolyok_fixT.html

Page 16: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 16 –

5. ábra

A kísérlet leírása:

A dugattyúval elzárt hengerben adott tömegű gáz van. A csúszka

segítségével változtasd a bezárt gáz nyomását!

1. Melyik állapotjelzők változnak, és melyek állandóak a folyamat

során?

2. Hogyan kivitelezhető, hogy állandó hőmérséklet mellett változzon

a gáz nyomása?

3. Készíts táblázatot! Ábrázold az összetartozó térfogat-nyomás ér-

tékpárokat! Milyen görbe illeszthető a mérési pontokra?

4. Milyen kapcsolat van a nyomás és térfogat között?

5. Milyen feltétel esetén igaz a Boyle-Mariotte törvény?

Page 17: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 17 –

6. Hogyan változna a 3. pontbeli görbe, ha magasabb hőmérsékle-

ten végeznénk el a kísérletet?

2. kísérlet – Cartesius-búvár

Eszközök:

Vízzel töltött kisméretű PET-palack, kémcső

A kísérlet leírása:

Vízzel teli PET-palackba vízzel teli kémcsövet helyezünk szájával le-

felé. A víz egy része kifolyik és a kémcsőben kis zárt légtér keletke-

zik. A palack oldalának összenyomásakor a kémcső („búvár”) lesüly-

lyeszthető, a nyomás megszűntetésekor felemelhető. Magyarázd

meg a jelenséget!

Magyarázat:

Feladatok:

1. Egy kerékpártömlő szelepe 30 kPa túlnyomás hatására nyílik

meg. Pumpáláskor a pumpa dugattyúja a levegő összepréselése

kezdetén a henger aljától 30 cm-re van. Hol áll a dugattyú, ami-

kor az összenyomott levegő kezd beáramlani a szelepen keresztül

a tömlőbe? (A tömlőben lévő levegő nyomása megegyezik a külső

légnyomáséval: pk=100 kPa).

2. A tóban, 30 m mélyen egy levegőbuborék térfogata 2 cm3. Mek-

kora térfogatú lesz közvetlenül a víz felszínén, ha a hőmérsékle-

tet állandónak tekintjük?

3. A kompresszor 100 m3 normál nyomású levegőt (100 kPa) 8 m3-

es tartályba sűrít. Mekkora a nyomás a tartályban, ha a hőmér-

sékletet állandónak tekintjük?

Page 18: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 18 –

BOLTZMANN – ÁLLANDÓ ÉRTÉKÉNEK KÖZELÍTŐ

MEGHATÁROZÁSA

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Mekkora tömegű oxigén van abban az 50 l térfogatú hegesztőpa-

lackban, amelyben a gáz nyomása 10 MPa és hőmérséklete 27

°C?

1. kísérlet – Étergőz parciális nyomásának mérése

Eszközök:

10 literes üveg, átfúrt gumidugó, gumicső, U alakú üvegcső-

manométer, manométerfolyadék (megfestett víz), injekciós tű, éter

A kísérlet leírása:

Zárjuk le az üveget az átfúrt gumidugóval! A dugó furatába illesztett

üvegcsőre húzzunk manométerhez csatlakozatott gumicsövet! A

gumidugót szúrjuk át egy injekciós tűvel! A tűre csatlakoztatott

fecskendővel injektáljunk a palackba 1 cm3 étert (Méter= 74 g/mol,

= 0,74 g/cm3)! Válaszold meg a kérdéseket! Töltsd ki a táblázato-

kat!

Kérdések:

1. Milyen halmazállapot-változáson megy keresztül az éter?

2. Az edényben lévő levegő melyik állapotjelzőjét befolyásolja az

éter?

Page 19: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 19 –

3. Mire szolgál az U alakú üvegcső-manométer?

Kiindulási állapot:

V (m3) N0 p0 (Pa)

kiindulási állapot

Üvegbe juttatott éter:

V (m3) N m= V

éter

k meghatározása:

Feladatok:

1. Egy kerékpárbelsőben mért túlnyomás 50 kPa 15 °C-on. A napra kitett gumibelső térfogata 5%-kal növekszik, a túlnyomás a töm-lő belsejében pedig 60 kPa-ra nő meg. A külső légnyomás 100

kPa. Mennyivel változott meg a tömlőben lévő levegő hőmérsék-let?

2. Az 1m átmérőjű meteorológiai léggömböt 94,52 g tömegű isme-

retlen gázzal töltöttek meg. A gáz hőmérséklete 20 °C, nyomása 110 kPa. Milyen gáz lehet a léggömbben? Használd a négyjegyű

függvénytáblázatot!

Page 20: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 20 –

HALMAZÁLLAPOT-VÁLTOZÁSOK

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Miért fő meg a kuktában gyorsabban az étel, mint a hagyomá-

nyos edényben?

2. Az arcszeszt hidegebbnek érezzük az arcunkon, mint a vizet. Mi-

ért?

3. A télen nem használt épületekben a vízvezetékrendszer csöveit

vízteleníteni kell. Miért?

1. kísérlet – A jég olvadáspontjának nyomásfüggése

Eszközök:

Jéghasáb, acéldrót, 2 db 10 kg-os súly, műanyag szál

A kísérlet leírása:

Egy nagyobb méretű jéghasábot

támassz fel a két végén, vízszin-

tes helyzetben! Vékony acéldrót

két végére rögzíts egy-egy 10 kg-

os súlyt, majd az így megterhelt

drótot helyezd az ábrán látható

módon a jéghasábra! Mit tapasz-

talsz? Hogy nevezik a jelenséget?

Ismételd meg a kísérletet mű-

anyag szállal is! Mit tapasztalsz?

Mi lehet a magyarázat?

6. ábra

Page 21: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 21 –

Magyarázat:

Megjegyzés:

2. kísérlet – A párolgás sebessége függ az anyagi minő-

ségtől

Eszközök:

Táramérleg, 2 db óraüveg, éter, víz

A kísérlet leírása:

Helyezzünk egy táramérleg két serpenyőjébe egy-egy azonos mére-

tű óraüveget! Az egyik óraüvegbe töltsünk vizet, a másikba étert, és

a mérleget így tárázzuk ki! Kis idő elteltével mit tapasztalsz? Magya-

rázd meg a jelenséget! Készíts ábrát!

Magyarázat:

3. kísérlet- A forráspont nyomásfüggése

Eszközök:

Gumidugóval zárható, hosszú nyakú gömblombik

Víz, tálca, gázláng

Injekciós fecskendő, meleg víz

Page 22: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 22 –

A kísérlet leírása:

a) Forraljunk vizet azbeszthálóra helyezett, hosszú nyakú, álló

gömblombikban! A forralást folytassuk néhány percig, hogy az

edényben lévő levegőt a képződő vízgőz teljesen kiszorítsa! Ve-

gyük el ezután a lombik alól a gázlángot, és egy gumidugóval

zárjuk le légmentesen a lombikot! Öntsünk a lombikra hideg vi-

zet! Mit tapasztalunk? Magyarázd meg a jelenséget! Készíts áb-

rát!

b) Szívjunk fel néhány köbcentiméter meleg vizet egy injekciós

fecskendőbe, majd fogjuk be ujjunkkal szorosan a fecskendő nyí-

lását, és hirtelen húzzuk hátra a dugattyút! Mit tapasztalunk?

Magyarázzuk meg a jelenséget!

7. ábra

Magyarázat:

Page 23: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 23 –

Feladatok:

1. Mekkora hőmennyiség szükséges 2 kg -10 °C-os jég 20 °C-ra

történő felmelegítéséhez?

2. 600 W-os főzőlapra 0,5 kg tömegű alumínium edényben 2 dm3

15 °C-os vizet teszünk fel melegedni. A főzőlap által leadott hő

20%-a a környezetet melegíti. Mennyi idő múlva fogy el az

edényből a víz?

3. Mennyi hőt ad le a szobának naponta a gőzfűtés radiátora, ha az

óránként beérkező, 2 kg tömegű 100 °C hőmérsékletű vízgőz 60

°C-os vízként távozik? A víz lecsapódási hője 2250 kJ/kg.

Page 24: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 24 –

AZ ELEKTROMOS MEZŐ SZEMLÉLTETÉSE

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Add meg az elektromos mező térerősségének irányát és nagysá-

gát abban a pontban, amelyben a mező a 2*10-7 C töltésű ré-

szecskére 3*10-4 N erőt fejt ki függőlegesen lefelé!

1. kísérlet – Ponttöltés tere

Eszközök:

Szalaggenerátor, fémkorong, fémgyűrű, lapos üvegtál (Petri-

csésze), ricinusolaj, búzadara

A kísérlet leírása:

Öntsünk az üvegtálba ricinusolajat! Helyezzünk a tál közepébe egy

fémkorongot, a tál kerülete mentén pedig egy fémgyűrűt! Kapcsol-

juk a fémkorongot szalaggenerátorra, a fémgyűrűt pedig földeljük!

Szórjunk egyenletesen búzadarát az olaj felületére! Indítsuk el a

szalaggenerátort! Mit tapasztalunk? Rajzold le az erővonalképet!

Tapasztalat:

Page 25: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 25 –

2. kísérlet – Elektromos dipólus tere

Eszközök:

Szalaggenerátor, fémkorongok, lapos üvegtál (Petri-csésze), rici-

nusolaj

A kísérlet leírása:

Helyezzük a két fémkorongot az üvegtálba! Az egyik korongot föl-

deljük, a másikat kapcsoljuk szalaggenerátor kivezetéséhez! Szór-

junk egyenletesen búzadarát az olaj felületére! Indítsuk el a szalag-

generátort! Figyeljük meg és rajzoljuk le a kirajzolódó erővonalké-

pet!

Tapasztalat:

3. kísérlet – Egyenlő töltésű és előjelű ponttöltések me-

zője

Eszközök:

Szalaggenerátor, fémkorongok, fémgyűrű, lapos üvegtál (Petri-

csésze), ricinusolaj

A kísérlet leírása:

Helyezzük a két fémkorongot az üvegtálba! A szalaggenerátor kive-

zetését kössük össze a két fémkoronggal, a fémgyűrűt földeljük le!

Szórjunk egyenletesen búzadarát az olaj felületére!

Indítsuk el a szalaggenerátort! Figyeljük meg és rajzoljuk le a kiraj-

zolódó erővonalképet!

Page 26: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 26 –

Tapasztalat:

4. kísérlet – Homogén elektromos mező

Eszközök:

Szalaggenerátor, két vastag párhuzamos fémhuzal, lapos üvegtál

(Petri-csésze), ricinusolaj

A kísérlet leírása:

Helyezzük a két fémhuzalt az üvegtálba! Az egyik fémhuzalt a sza-

laggenerátor kivezetéséhez kapcsoljuk, a másikat földeljük! Szór-

junk egyenletesen búzadarát az olaj felületére! Indítsuk el a szalag-

generátort! Figyeljük meg és rajzoljuk le a kirajzolódó erővonalké-

pet!

Tapasztalat:

Feladatok:

1. Miért rajzolják ki a daraszemek az elektromos mező erővonalait?

2. Sorold fel az elektromos erővonalak tulajdonságait!

Page 27: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 27 –

KÍSÉRLETEK ELEKTROSZKÓPPAL

1. kísérlet – Kétféle töltés kimutatása

Eszközök:

Fémgolyó szigetelő nyéllel, üvegrúd, foncsorozott bőr, elektroszkóp,

ebonit rúd, szőrme, fémdrót, száraz selyemfonál

A kísérlet leírása:

Érintsd a szigetelő nyéllel ellátott fémgömböt megdörzsölt üvegrúd-

hoz, majd az elektroszkóp gömbjéhez! Az eljárást ismételd meg!

Hogyan változik az elektroszkóp lamellájának kitérése?

Magyarázat:

A kísérletet folytasd úgy, hogy most a szigetelő nyéllel ellátott fém-

gömböt megdörzsölt ebonit rúdhoz érintsd és ezután az elektrosz-

kóp gömbjéhez! Hogyan változik ebben az esetben az elektroszkóp

lamellájának kitérése?

Tapasztalat:

Page 28: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 28 –

2. kísérlet – Vezetők, szigetelők megkülönböztetése

Eszközök:

2 db elektroszkóp, fémdrót, száraz selyemfonál

A kísérlet leírása:

Töltsd fel dörzselektromossággal az egyik elektroszkópot! A fémdrót

segítségével kösd össze a feltöltött és a töltetlen elektroszkópot! Mit

tapasztalsz?

Tapasztalat:

Ismételd meg a kísérletet, a fémdrót helyett a száraz selyemfonalat

használd! Mit tapasztalsz?

3. kísérlet- Ellentétes töltések összegzése, közömbösítés

Eszközök:

2db elektroszkóp, ebonit rúd, szőrme, üvegrúd, foncsorozott bőr,

fémrúd

A kísérlet leírása:

A két egyforma elektroszkóp közül az egyiket a foncsorozott bőrrel

megdörzsölt üvegrúd segítségével a másikat a szőrmével megdör-

zsölt ebonit rúd segítségével töltsd fel úgy, hogy a lamellák kitérése

azonos mértékű legyen! Kösd össze a feltöltött elektroszkópokat

fémrúddal! Mit tapasztalsz?

Tapasztalat:

Page 29: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 29 –

4. kísérlet- Elektromos megosztás

Eszközök:

1db elektroszkóp, ebonit rúd, szőrme, üvegrúd, foncsorozott bőr,

A kísérlet leírása:

Az elektroszkóp fémgömbjéhez közelítsd, de ne érintsd hozzá a

szőrmével megdörzsölt ebonit rudat! Ismételd meg a kísérletet a

bőrrel megdörzsölt üvegrúddal is! Mit tapasztalsz?

Tapasztalat:

Feladatok:

1. Hogyan tér ki a negatív töltésű elektroszkóp mutatója, ha fegy-

verzetéhez negatív töltésű testet közelítünk? Válaszd ki a helyes

állítást!

a) Még jobban kitér

b) Összébb záródik

c) Meg sem mozdul

d) Teljesen összezárul

2. Egy feltöltött elektroszkóp fegyverzetéhez kezünkben tartott hur-

kapálcát érintve az elektroszkóp lassan elveszíti töltését. Melyik

az egyetlen helyes válasz az alábbiak közül?

a) Az elektroszkóp egyébként is elveszítette volna töltését.

b) A fából készült hurkapálca bár elektromosan szigetelőnek

számít, bizonyos fokig mégis vezet.

c) A levegő vezette el az elektroszkóp töltését.

d) Bármilyen anyagból lenne a hurkapálca, ugyanez történt vol-

na.

Page 30: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 30 –

3. Az alábbi kijelentések közül melyik a helyes?

a) Az elektromos állapotban lévő test vonz más testeket.

b) Az elektromos állapotban lévő test vagy vonz, vagy taszít más

testeket.

c) Az elektromos állapotban lévő test csak az elektromos állapot-

ban lévő testet vonzza.

d) Az elektromos állapotban lévő test a semleges testet nem

vonzza.

4. A töltésmegmaradás törvényét az alábbi kijelentések közül csak

az egyik fogalmazza meg jól. Válaszd ki a helyes megoldást!

a) A töltésmegmaradás törvénye azt mondja ki, hogy egy testben

a pozitív és negatív töltések száma megegyezik.

b) A töltésmegmaradás törvénye azt mondja ki, hogy ha meg-

dörzsölünk egy rudat selyemkendővel, a rúd pozitív, a kendő

negatív töltésű lesz.

c) A töltésmegmaradás törvénye azt mondja ki, hogy ha feltöl-

tünk egy elektroszkópot, akkor az mindenáron megtartja töl-

tését.

d) A töltésmegmaradás törvénye azt mondja ki, hogy a töltések

algebrai összege zárt rendszerben állandó.

Page 31: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 31 –

VEZETŐRE VITT TÖBBLETTÖLTÉS

ELHELYEZKEDÉSE ÉS ELOSZLÁSA A FELÜLETEN

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. A viharfelhők és a föld között a térerősség 104 V/m-nél nagyobb

is lehet, 105-106 V/m érték fölött pedig már villámok képződnek

a felhők és a föld, de akár két felhő között is. Mit mutatnak meg

ezek az értékek?

1. kísérlet – Vezetőre vitt többlettöltés elhelyezkedése (a)

Eszközök:

Fémháló, selyempapír szalag, ebonit rúd, szőrme

A kísérlet leírása:

A fémháló mindkét oldalára erősítsünk selyempapír szalagokat. A

szőrmével megdörzsölt ebonitrúd segítségével töltsük fel a fémhálót.

A selyempapír szalagok elektroszkópként jelzik a háló töltését. Gör-

bítsd a hálót hengerré! Mit tapasztalsz, hogyan viselkednek a se-

lyemszalagok?

Tapasztalat:

Page 32: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 32 –

2. kísérlet- Vezetőre vitt többlettöltés elhelyezkedése (b)

Eszközök:

Fémedény szigetelő talppal, elektroszkóp, szigetelt nyéllel ellátott

fémgömb

A kísérlet leírása:

Egy szigetelő talpra állított, kis nyílással ellátott fémedényt elektro-

mosan feltöltünk. Az edényre vitt többlettöltést vigyük át adagon-

ként egy elektroszkóp gömbjére. Egy szigetelt nyéllel ellátott fém-

gömböt érints először az edény külső falához, majd az elektroszkóp

gömbjéhez.

Ismételd meg a kísérletet, de a szigetelt nyelű fémgömböt most az

edény belső falához érintsd hozzá, azután az elektroszkóphoz. Írd le

a tapasztalatidat! Készíts ábrát is!

Tapasztalat:

3. kísérlet – Csúcshatás (a)

Eszközök:

Égő gyertya, szög, Van de Graaff generátor, röpzsinór, Bunsen-

állvány

A kísérlet leírása:

Rögzítsük a szöget a Van de Graaff generátor üreges fémburkához!

Helyezzük az égő gyertyát a kiálló szög közelébe! Indítsuk el a ge-

nerátort! Mit tapasztalunk? Rajzold le, magyarázd meg a jelenséget!

Page 33: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 33 –

Tapasztalat:

3. kísérlet- Csúcshatás (b)

Eszközök:

Van de Graaff generátor, röpzsinór, elektromos Segner-kerék

A kísérlet leírása:

Töltsük fel szalaggenerátorral az elektromos Segner-kereket! Ma-

gyarázd meg a látottakat! Készíts ábrát is!

Tapasztalat:

Feladatok:

1. Nevezz meg olyan eszközöket, jelenségeket, amelyek működése

a csúcshatáson alapul!

2. Működne-e légüres térben a locsoló-berendezéseken használt vi-

zes Segner-kerék? Működne-e légüres térben az elektromos Seg-

ner-kerék?

Page 34: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 34 –

KONDENZÁTOR ENERGIÁJA

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Az alábbi állítások közül jelöld meg a helyes választ! Választásod

indokold!

Ha egy adott kondenzátorra nagyobb feszültséget kapcsolunk,

akkor

a) nagyobb lesz a kapacitása.

b) kisebb lesz a kapacitása.

c) nagyobb lesz a töltésmennyisége.

2. Mit jelent az, hogy a kondenzátor kapacitása 2F?

1. kísérlet – Elektromos harang

Eszközök:

2 db azonos felületű fémlap (síkkondenzátor), szigetelő állvány,

röpzsinór, ebonit rúd, szőrme, szigetelő fonálon alufólia golyó

A kísérlet leírása:

Az egyik kondenzátor lemezt földeld le, a másikat helyezd szigetelő-

állványra! A szigetelt fémlemezt a szőrmével megdörzsölt ebonitrúd

segítségével töltsd fel! A feltöltött kondenzátor lemezei közé lógass

alufóliából gyúrt kisméretű golyót! Mit tapasztalsz?

Kezdetben legyen a kondenzátor egyik lemezének töltése Q, a másik

lemezé –Q, a lemezek közötti fezsültség pedig U. Ábrázold a kon-

denzátor feszültségét a lemezeken lévő töltésmennyiség függvényé-

ben! A grafikon segítségével hogyan határozható meg az elektromos

mező munkája?

Page 35: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 35 –

Tapasztalat, magyarázat:

2. kísérlet – Mérd meg egy feltöltött kondenzátor mun-

kavégző képességét!

Eszközök:

Hosszú vonalzó, kondenzátor (néhány mF kapacitású), súlyok (rugó-

ra akasztható tömegek), villanymotor a tengelyén csigával

A kísérlet leírása:

A feltöltött kondenzátort kapcsold rá egy kis egyenáramú játékmo-

torra! A motor működtetésével emelj fel egy 10 g, illetve 20 g tö-

megű testet különböző magasságokba! A mérés során 5 V-20 V kö-

zött változtasd a kondenzátor feszültségét! Mekkora az energiaát-

alakítás hatásfoka?

m (g) U (V) h (cm) E1=2

UC 2 E2= hgm (%) = 100

E

E

1

2

10

10

10

20

Page 36: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 36 –

Mivel magyarázható a hatásfokra kapott kicsi érték? Mi okozza az

energia disszipáció nagy részét?

Magyarázat:

Page 37: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 37 –

ELEKTROLÍZIS, AZ ELEKTROMOS ELLENÁLLÁS

1. kísérlet – Elektrolízis, folyadékok ellenállása

Eszközök:

Szénrudak, 2 üvegpohár, tiszta víz, só, röpzsinór, zseblámpaizzó,

zsebtelep, papírlap, mérőkanál, ecetsav, tápegység, multiméter

A kísérlet leírása:

A) Üvegpohárba önts tiszta vizet! Tedd a szénrudakat a vízbe! Kösd

sorba a zsebtelepet, a szénrudakat és a zseblámpaizzót! Figyeld

meg, hogy világít-e az izzó!

B) Ismételd meg a kísérletet úgy, hogy kevés konyhasót oldasz fel a

vízben! Sózd tovább a vizet (közben keverd meg, hogy jól felol-

dódjon a só)! Mit tapasztalsz?

C) Egy papírlapra önts egy kiskanálnyi sót. Vedd ki a pohárból a két

szénrudat, töröld őket szárazra, majd dugd bele őket a papíron

lévő sóhalomba! Vezeti a konyhasó az elektromos áramot?

D) A másik üvegpohárba önts tiszta vizet és csepegtess a vízbe ece-

tet! Helyezd bele a szénrudakat és állítsd össze az előbbi áram-

kört! Világít az izzó?

E) Az előző kísérletet ismételd meg úgy, hogy lassan emeld egyre

kijjebb a vízbe merülő szénrudakat! Hogyan változik az izzó fény-

ereje?

Page 38: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 38 –

F) Mérd meg az áramkörben folyó áram erősségét a szénrudak kü-

lönböző helyzetében! Számítsd ki az áramkör ellenállását! Az iz-

zót vedd ki az áramkörből, a zsebtelepet helyettesítsd tápegy-

séggel!

U (V) I (A) R ( )

1. helyzet

2. helyzet

3. helyzet

2. kísérlet – Szénmikrofon – Szilárd anyagok ellenállás-

változása

Eszközök:

Zseblámpaizzó, tápegység (6V), ceruzabél, röpzsinór, krokodilcsipe-

szek, fejhallgató

A kísérlet leírása:

A) Zárd egy izzó áramkörét krokodilcsipeszekre fektetett ceruzabé-

len keresztül! Nyomd meg óvatosan a ceruzabelet! Hogyan válto-

zik az izzó fényereje?

B) Cseréld ki az izzót fejhallgatóra és beszélj rá a ceruzabélre! Elő-

ször hangoztasd az á, ó hangokat! Mit tapasztalsz?

C) Ismételd meg a kísérletet, de most az s, sz mássalhangzókat

mondd a ceruzabélre! Mit tapasztalsz?

Page 39: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 39 –

FAJLAGOS ELLENÁLLÁS MÉRÉSE

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Az alábbi állítások egyike hamis. Melyik?

a) Az ugyanolyan keresztmetszetű alumíniumhuzalok közül a há-

romszor nagyobb hosszúságú ellenállása háromszor nagyobb.

b) Az ugyanolyan hosszúságú rézhuzalok közül a fele akkora ke-

resztmetszetű ellenállása kétszer nagyobb.

c) Az ugyanolyan hosszúságú rézhuzalok közül a fele akkora ke-

resztmetszetű ellenállása négyszer nagyobb.

d) Ha két, különböző ellenállású fogyasztón azonos erősségű

áram folyik át, akkor a kisebb ellenállású fogyasztóra kisebb

feszültség jut.

2. Fűtőspirálokban használatos nikkel-króm ötvözetből készült huzal

2 m hosszú, keresztmetszete 0,5 mm2. A huzalon 12 V feszültség

hatására 340 mA áram folyik. Határozd meg a huzal ellenállást

kétféleképp! ( m 6105,8 )

1. kísérlet – Különböző keménységű ceruzák grafitjának

fajlagos ellenállása.

Eszközök:

Különböző keménységű grafitceruzák, 2 db multiméter, röpzsinór,

krokodil csipeszek, tápegység, tolómérő

A kísérlet leírása:

Kapcsolj egy kb. 10-15 cm hosszú ceruzabelet egy áramkörbe, és

mérd meg a rajta átfolyó I áram erősségét és a rajta eső U feszült-

séget! Mérd meg a ceruzák hosszát és az átmérőjét is! A kapott mé-

rési eredményeket foglald táblázatba, és határozd meg a különböző

keménységű ceruzák fajlagos ellenállását!

Page 40: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 40 –

Grafikonon ábrázold a különböző keménységű ceruzákhoz tartozó

fajlagos ellenállásértékeket!

Ne folyassunk át a grafiton túl nagy áramot, mert ekkor a grafitbél

melegedése jelentősen befolyásolja az ellenállás értékét! A grafit jó

vezető, egy 15 cm-es ceruzabél ellenállása 10 nagyságrendű.

Ilyen kis ellenállások mérésénél célszerű a feszültségmérőt közvet-

lenül az ellenállás kivezetéseire kötni és az ampermérőt ezzel az

egységgel sorba kapcsolni. Az ellenállás mérésénél ügyeljünk a jó

kontaktusokra, és arra, hogy a ceruzabél ne legyen megtörve a ce-

ruzában!

U (V) I (A) R ( ) A(cm2) l (cm) (Ωm)

3B-s ceruza

B-s ceruza

H-s ceruza

2H-s ceruza

Grafikon:

Magyarázat:

Page 41: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 41 –

FOGYASZTÓK KAPCSOLÁSA

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Fejezd be a mondatokat!

a) Ha ugyanarra a feszültségforrásra nagyobb ellenállású fo-

gyasztót kapcsolunk, akkor a rajta áthaladó áram erőssége

……………….. lesz.

b) Ha ugyanarra a fogyasztóra nagyobb feszültséget kapcsolunk,

akkor a rajta áthaladó áram erőssége ……………….. lesz.

c) Ha kétszer akkora ellenállású fogyasztóra feleakkora feszült-

séget kapcsolnak, akkor az áram erőssége a ……………….. lesz.

1. kísérlet – Soros kapcsolás

Eszközök:

Zsebtelep, fogyasztók (ellenállás és izzó), vezetékek, 2 db multimé-

ter

A kísérlet leírása:

Egy ismeretlen ellenállású fogyasztót köss sorba egy ismert ellenál-

lású fogyasztóval! Mérd meg a fogyasztókon eső feszültségeket és a

rajtuk átfolyó áramok áramerősségét!

Mit tapasztalsz? Készíts kapcsolási rajzot!

Határozd meg az ismeretlen ellenállású fogyasztó ellenállását!

Page 42: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 42 –

Mekkora ellenállással helyettesíthetnénk a két ellenállást, hogy a te-

lepre kapcsolva ugyanakkora áramerősségű áram folyjon át rajta,

mint az előző esetben?

U (V) I (A) R (Ω)

1. fogyasztó

2. fogyasztó

(ismeretlen ellenállású)

Tapasztalat:

2. kísérlet – Párhuzamos kapcsolás

Eszközök:

Zsebtelep, fogyasztók (ellenállás és izzó), vezetékek, 2 db multimé-

ter

A kísérlet leírása:

Egy ismeretlen ellenállású fogyasztóval kapcsolj párhuzamosan egy

ismert ellenállású fogyasztót! Mérd meg a fogyasztókon eső feszült-

ségeket és a rajtuk átfolyó áramok áramerősségét!

Mit tapasztalsz? Készíts kapcsolási rajzot!

Határozd meg az ismeretlen ellenállású fogyasztó ellenállását!

Page 43: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 43 –

Mekkora ellenállással helyettesíthetnénk a két ellenállást, hogy a te-

lep ugyanakkora terhelést „lásson”?

U (V) I (A) R (Ω)

1. fogyasztó

2. fogyasztó

(ismeretlen

ellenállású)

Tapasztalat:

Feladatok:

1. Az ábrán látható kapcsolásban az A és B pontok között a feszült-

ség 120 V. Mekkora feszültség mérhető a C és D pontok között,

ha R1= 30 , R2=90 és R3=26 ?

8. ábra

Page 44: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 44 –

DIGITÁLIS MÉRŐMŰSZER BELSŐ ELLENÁLLÁSA

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Egy 12,4 V üresjárási feszültségű, 0,4 ohm belső ellenállású te-

lepre 10 ohm ellenállású fogyasztót kapcsolunk.

a) Mennyi lesz a fogyasztón átfolyó áram erőssége?

b) Számítsd ki a kapocsfeszültséget és a belső ellenálláson eső

feszültséget!

Mérőműszerek belső ellenállása

Teljes áramkörre vonatkozó Ohm-törvény

Egy voltmérő (akár digitális, akár analóg műszer) tulajdonképpen a

rajta átfolyó áram erősségét méri, de a kijelzőjén (vagy a skálabe-

osztásán) az áramerősségnek és a műszer belső ellenállásának a

szorzata jelenik meg. Ha U0 a feszültségforrás feszültsége, Rb a mű-

szer belső ellenállása, R pedig a terhelő ellenállás, akkor a műszer

által jelzett feszültség

b

b0

RR

RUU

.

Átrendezve kapjuk, hogy

0b0 U

1R

RU

1

U

1

.

Page 45: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 45 –

1. kísérlet – Digitális multiméter belső ellenállása

Eszközök:

Terhelő ellenállások, digitális multiméter, tápegység

A kísérlet leírása:

Különböző terhelő ellenállások mellett olvasd le a műszer által muta-

tott feszültségeket! Töltsd ki a táblázatot és ábrázold az 1/U-t az R

függvényében! A mérési pontokra illessz egyenest! Az egyenes ada-

taiból (meredekség, tengelymetszet) az 1/U-ra vonatkozó összefüg-

gés alapján számítsd ki az adott méréshatárhoz tartozó Rb-t!

200 mV-os méréshatár:

R ( ) U0 (V) U (V)

Grafikon:

0b0 U

1R

RU

1

U

1

, Rb=

Page 46: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 46 –

20 V-os méréshatár:

R ( ) U0 (V) U (V)

Grafikon:

0b0 U

1R

RU

1

U

1

, Rb =

Page 47: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 47 –

AZ ELEKTROMOS ÁRAM MÁGNESES HATÁSA

1. kísérlet –Az elektromos áram mágneses hatása

Oersted-kísérlet

Eszközök:

Egyenes vezető, iránytű, telep

A kísérlet leírása:

Az egyenes vezető két végét csatlakoztassuk a zsebtelep két sarká-

hoz. Állítsuk a vezetőt É-D-i irányba! Helyezzük a vezető alá az

iránytűt! Mit tapasztalunk? Rajzold le a kísérleti összeállítást!

Magyarázat:

2. kísérlet – Egyenes vezető mágneses mezőjének tulaj-

donságai

Eszközök:

Átlátszó, átfúrt műanyag lap; hosszú, egyenes vezető, tápegység,

vasreszelék

A kísérlet leírása:

A vízszintes helyzetű műanyag lapon bújtassuk át a függőlegesen ál-

lított, hosszú egyenes vezetőt! Bocsássunk a vezetőn keresztül

elektromos áramot (csatlakoztassuk a tápegységre)! Szórjunk vas-

reszeléket a műanyag lapra! Rajzoljuk le a kialakult mágneses mező

szerkezetét!

Page 48: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 48 –

Tapasztalat:

3. kísérlet – Mágneses indukcióvonalak iránya

Eszközök:

Átlátszó, átfúrt műanyag lap; hosszú, egyenes vezető, tápegység,

vasreszelék

A kísérlet leírása:

A) Ismételjük meg az előző kísérletet úgy, hogy a vasreszelék he-

lyett az árammál átjárt vezető köré a műanyag lapra kicsi irány-

tűket helyezünk. Figyeljük meg az iránytűk állását! Rajzold le!

Tapasztalat:

A mágneses indukcióvonalak iránya:

Page 49: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 49 –

B) Cseréljük fel a vezetőn átfolyó áram irányát! Mit tapasztalunk?

4. kísérlet – A mágneses indukcióvektor nagysága

Eszközök:

Kézi magnetométer, patkómágnes, zsebtelep, vezetékek

A kísérlet leírása:

Csatlakoztassuk a magnetométert a zsebtelephez! Helyezzük a

magnetométert patkómágnes szárai között kialakuló homogén mág-

neses mezőbe úgy, hogy a magnetométer vezetőkeretének síkjára

merőlegesek legyenek a patkómágnes sarkai között kialakuló mág-

neses mező indukcióvonalai! Mit tapasztalunk?

Magyarázat:

Page 50: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 50 –

Feladatok:

1. Vízszintes irányú homogén mágneses mezőben egy négyzet alakú

3 cm oldalhosszúságú, 50 menetes vezetőkeret rögzített forgás-

tengely körül szabadon elfordulhat. A tengely a keret síkjában

van és a keret két szemközti oldalának a felezőpontján halad ke-

resztül. A keretben 2 A áramerősségű áram folyik keresztül. A

keretre maximális nagyságú forgatónyomaték hat, amelynek

nagysága 1,08∙10-4 Nm.

a) Mekkora a mező indukcióvektorának nagysága?

b) Hogyan helyezkedik el a mezőben a keret?

2. A 25 cm2 területű, 10 menetes keretben 2,5 A erősségű áram fo-

lyik. A tekercs helyén a mágneses indukcióvektor nagysága 2,4

mT. A tekercs normálisa 300-os szöget zár be az indukcióvona-

lakkal.

a) Mekkora nagyságú forgatónyomaték hat a keretre?

b) Mekkora szöget zár be a keret az indukcióvonalakkal, ha a ke-

retre nem hat forgatónyomaték?

Page 51: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 51 –

LORENTZ-ERŐ

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Rajzold be az áramjárta vezetők körül kialakuló mágneses mezőt

szemléltető indukcióvonalakat és a mező kijelölt pontjaiban az

indukcióvektorokat!

A,

B,

1. kísérlet – Áramjárta vezető mágneses mezőben

Eszközök:

Patkómágnes, vezető keret, tápegység, vezetékek

A kísérlet leírása:

A) A patkómágnes homogén mágneses mezőjében függesszünk fel

kengyelszerűen egy vezető keretet, melyre elektromos feszültsé-

get kapcsolunk. A vezetőkeret patkómágnes közötti része legyen

merőleges az indukcióvonalakra! Mit tapasztalunk?

B) Ismételjük meg a kísérletet úgy, hogy megfordítjuk a keretben

folyó áram irányát! Milyen változást tapasztalunk?

C) Ismételjük meg az A) kísérletet úgy, hogy növeljük az áram erős-

ségét! Milyen változást tapasztalunk?

Page 52: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 52 –

D) Ismételjük meg az A) kísérletet úgy, hogy a vezetőkeret mágne-

ses térben lévő hosszát csökkentjük (keskenyebb kengyelt füg-

gesztünk fel)! Mit tapasztalunk?

Tapasztalatok összefoglalása:

2. kísérlet – Áramjárta vezetők kölcsönhatása

Eszközök:

Alufólia csík, tápegység, vezetékek, Bunsen-állvány

A kísérlet leírása:

Bunsen-állványra függesszünk fel egymás mellé, egymással párhu-

zamosan két hosszú alufólia csíkot! Kapcsoljunk az alufólia csíkokra

feszültséget! Mit tapasztalunk? Változtassuk meg az alufólia csíkok-

ban folyó áram irányát! Milyen változást tapasztalunk? Rajzold le a

két esetet! Tűntesd fel a rajzodon a mágneses indukcióvektorokat,

az áramirányokat és a fellépő Lorentz-erőket!

Tapasztalatok:

Page 53: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 53 –

Párhuzamos áramjárta vezetők kölcsönhatásakor fellépő Lorentz-

erők segítségével add meg az 1 A definícióját!

Feladatok:

1. Homogén 0,6 T indukciójú mágneses mező az indukcióra merőle-

ges helyzetű 40 cm hosszú vezetőre 8 N erőt fejt ki.

a) Mekkora a vezetőben folyó áram erőssége?

b) Mekkora erő hatna vezetőre, ha az 200-os szöget zárna be az

indukcióval?

2. Az ábrán látható nagyon hosszú, párhuzamos áramjárta vezetők

távolsága 50 cm. Az ábra síkjában hol helyezkednek el azok a

pontok, melyekben a mágneses indukció értéke zérus?

9. ábra

Page 54: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 54 –

TÖLTÖTT RÉSZECSKE MOZGÁSA HOMOGÉN

MÁGNESES MEZŐBEN

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Mekkora és milyen irányú erő hat a kelet-nyugat irányú trolibusz

felső vezeték 10 m hosszú darabjára a Föld mágneses mezője

miatt, ha benne 180 A nagyságú egyenáram folyik? A föld mág-

neses mezője legyen 0,05 mT.

1. kísérlet – Katódsugarak eltérítése mágneses mezővel

Eszközök:

Katódsugárcső, rúdmágnes, feszültségforrás

A kísérlet leírása:

Kapcsoljunk feszültséget a katódsugárcsőre. A katódsugárcső köze-

lébe helyezzük egy rúdmágnes északi pólusát úgy, hogy indukcióvo-

nalai merőlegesek legyenek a katódsugárcsőben megjelenő elekt-

ronnyalábra! Mit tapasztalsz?

Tapasztalatok:

Fordítsuk meg a rúdmágnest úgy, hogy most a déli pólusa legyen a

katódsugárcső közelében! Milyen változást tapasztalunk?

Page 55: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 55 –

Irányszabály:

2. kísérlet – A rúdmágnes hatása katódsugárcsöves tele-

vízióra

Eszközök:

Katódsugárcsöves televízió, rúdmágnes

A kísérlet leírása:

Közelítsünk rúdmágnessel egy hagyományos (katódsugárcsöves) fe-

kete-fehér televízió képcsöve felé! Figyeljük meg a kép változását!

Magyarázzuk meg a jelenséget! (Vigyázat! Színes tévével ne kísérle-

tezzünk, mert a mágnes elrontja a színes képet!)

Tapasztalatok:

Page 56: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 56 –

3. kísérlet – Lorentz-erő gyakorlati alkalmazásai

Értelmezd a jelenségeket és magyarázd meg eszközök működési el-

vét!

Sarki fény

10. ábra

Tömegspektroszkóp

11. ábra

Page 57: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 57 –

Ciklotron

12. ábra

Feladatok:

1. A fénysebesség tizedével száguldó elektronok a Föld mágneses

mezőjébe kerülve körpályára kényszerülnek. Mekkora a körpálya

sugara, ha a Föld mágneses mezőjének erőssége 0,01 mT?

Page 58: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 58 –

AZ INDUKÁLT FESZÜLTSÉG, LENZ-TÖRVÉNYE.

1. kísérlet – Indukált feszültség létrehozása rúdmágnessel

Eszközök:

Sokmenetes tekercsek, feszültségmérő, 2 db rúdmágnes, vezeték

A kísérlet leírása:

a) A tekercset csatlakoztassuk a feszültségmérőhöz! Közelítsük a

rúdmágnest a tekercshez! Mit tapasztalunk? Távolítsuk a mág-

nest a tekercstől! Mit tapasztalunk?

b) Végezd el a kísérletet két rúdmágnessel!

c) Egy rúdmágnessel közelíts a tekercshez!Változtasd meg a közelí-

tés gyorsaságát!

d) Ismételd meg az a kísérletet egy az eddigitől eltérő menetszámú

tekerccsel!

Page 59: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 59 –

2. kísérlet – Az indukált áram iránya. Lenz-törvénye.

Eszközök:

Felfüggesztett alumínium gyűrűk, rúdmágnes,

A kísérlet leírása:

Mozgasd a rúdmágnest a felfüggesztett zárt alumínium gyűrűhöz vi-

szonyítva! Mit tapasztalsz a rúdmágnes közelítésekor? Mit tapasz-

talsz, amikor távolítod a rúdmágnest?

Készíts ábrát!

Tapasztalatok:

Ismételd meg a kísérletet a megszakított alumíniumgyűrűvel is! Je-

gyezd le a tapasztalataidat!

Készíts ábrát!

Feladatok:

1. Mekkora feszültség indukálódik egy 500 menetes, 25 cm2 ke-

resztmetszetű tekercs két kivezetése között, ha a tekercsen át-

menő mágneses mező erőssége 40 mT, és ez az érték 0,25 s

alatt egyenletesen nullára csökken?

Page 60: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 60 –

NYUGALMI INDUKCIÓ

1. kísérlet – Kölcsönös indukció

Eszközök:

Kettős tekercs, tápegység, vezetékek, analóg feszültségmérő-

műszer

A kísérlet leírása:

a) A kettős tekercs belső tekercsére kapcsoljunk néhány volt fe-

szültséget! A külső tekercshez pedig csatlakoztassuk a feszült-

ségmérőt! A belső tekercs áramkörének ki-be kapcsolásakor mi-

lyen változást jelez a külső tekercsre kapcsolt feszültségmérő?

b) Ismételjük meg a kísérletet úgy, hogy a két tekercsbe közös

vasmagot helyezünk! Milyen változás olvasható le a műszerről?

c) Hozzuk létre ugyanazt az áramváltozást hosszabb, illetve rövi-

debb idő alatt! Mit mutat a feszültségmérő?

Faraday-törvény:

Page 61: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 61 –

2. kísérlet – Önindukció

Eszközök:

80-100 V gyújtási feszültségű ködfénylámpa, 1200 menetes tekercs,

kapcsoló, 4,5 V-os zsebtelep, vezetékek

A kísérlet leírása:

a) Kapcsoljuk a ködfénylámpát párhuzamosan a tekerccsel, majd az

áramkört kapcsoló közbeiktatásával csatlakoztassuk a 4,5 V-os

telepre! Mit tapasztalunk zárt áramkör mellett?

b) Mit tapasztalunk az áramkör nyitásakor?

c) Helyezzünk a tekercsbe vasmagot és ismételjük meg az előző kí-

sérleteket! Milyen változást észlelünk?

Feladatok:

1. Csoportosítsd az alábbi eszközöket működési elvük szerint!

fénycső, szikrainduktor, gyújtógyertya

önindukció ill. kölcsönös indukció

2. Mekkora a tekercs önindukciós együtthatója, ha a rajta átfolyó 12

A–es áram megszűntekor 3,6 V-os feszültség indukálódik? Az

áram 0,1 s alatt egyenletesen csökken zérusra?

Page 62: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 62 –

A TRANSZFORMÁTOR

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Írd le a nyugalmi indukció jelenségét!

1. kísérlet – A transzformátor primer és szekunder teker-

cse közötti mennyiségi kapcsolat vizsgálata

Eszközök:

Transzformátor, tápegység, analóg feszültségmérő, vezetékek

A kísérlet leírása:

Kapcsolj váltakozó feszültséget egy terheletlen transzformátor pri-

mer oldalára! Olvasd le a különböző primer feszültségekhez tartozó

szekunder feszültségeket!

Ismételd meg a kísérletet más menetszámú tekercsekkel!

Np = Nsz =

Up (V)

Usz (V)

Np = Nsz =

Up (V)

Usz (V)

Tapasztalat:

Page 63: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 63 –

2. kísérlet – Energiaszállítás-modellkísérlet

Eszközök:

2 db izzó, 2 db transzformátor, tápegység,

A kísérlet leírása:

A két darab közel azonos ellenállású izzót kapcsold sorba egy válta-

kozó feszültségű áramforrásra! Az egyik izzó a távvezetéket model-

lezi, a másik a fogyasztót.

a) Mit állíthatunk az áramforrás által leadott energia megoszlásáról?

b) Az áramforrás és a távvezetéket jelképező izzó között alkalmaz-

zunk feltranszformálást, a távvezetéket jelképező izzó és a fo-

gyasztó között pedig letranszformálást! Milyen változást tapasz-

talunk az izzók fényerejében? Hogyan magyarázható a jelenség?

13. ábra

Page 64: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 64 –

Feladatok:

1. Egy transzformátor primer köri menetszáma 35-szöröse a sze-

kunder menetszámnak. Mekkora áram folyik a primer körben, ha

a szekunder tekercshez kapcsolt izzón az áramerősség 0,6 A?

2. Egy transzformátor két tekercsének menetszáma 150 és 2500. A

feszültség letranszformálása után egy 2 A–es izzót üzemeltetünk

vele. Mekkora a hőveszteség 1 óra alatt a 4 ohmos távvezetéken,

amin az áramot kapjuk?

Page 65: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 65 –

FOGALOMTÁR

Állapotegyenlet:

Az ideális gáz állapotjelzői közötti matematikai kapcsolatot fejezi ki.

Az állapotegyenlet szerint az ideális gáz nyomásának (p) és térfoga-

tának (V) szorzata egyenlő a gáz anyagmennyiségének (n), abszolút

hőmérsékletének (T) és az univerzális gázállandónak (R) a szorzatá-

val: TRnVp

Avogadro-szám:

Az anyag 1 mólnyi mennyiségében található részecskék száma. Jele:

NA, értéke 6,02∙1023 1/mol.

Belső ellenállás:

Az áramforrás elektromos ellenállását belső ellenállásnak nevezzük.

Jele: Rb, mértékegysége:

Boyle-Mariotte-törvény:

Állandó tömegű és nyomású ideális gáz esetén a nyomás és a térfo-

gat egymással fordítottan arányos. pV=állandó, p1V1=p2V2.

Ciklotron:

Az elektromos töltéssel rendelkező részecskék gyorsítására szolgáló

berendezés.

Csúcshatás:

Azt a jelenséget, amikor a nagyobb görbületű (tehát hegyesebb) he-

lyeken nagyobb a felületi töltéssűrűség és a vele arányos elektromos

térerősség is, mint a kisebb görbületű helyeken, csúcshatásnak ne-

vezzük.

Dörzselektromosság:

Két, eredetileg semleges elektromos szigetelő anyag szoros érintke-

zésekor a molekuláris erők hatására töltéshordozók jutnak át az

egyik testről a másikra. A két test ellentétes töltésűvé válik.

Ekvipotenciális felület:

Az azonos potenciállal rendelkező pontok a térben általában felületet

alkotnak. Ezeket a felületeket ekvipotenciális felületeknek nevezzük.

Page 66: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 66 –

Elektrolit:

Azokat a folyadék vagy szilárd halmazállapotú anyagokat, amelyek

oldatban vagy olvadékban ionos elektromos vezetésre képesek

elektrolitoknak nevezzük. Elektrolitok például a sók, savak, bázisok

vizes oldatai.

Elektrolízis:

Elektrolízisnek nevezzük az elektromos áram hatására az elektrolit-

ban végbemenő kémiai átalakulást. Elektrolízis során az elektródo-

kon anyagkiválás történik.

Elektromágneses indukció:

Elektromágneses indukciónak nevezzük azt a jelenséget, amikor a

változó mágneses mező maga körül elektromos mezőt hoz léte.

Elektromos állapot:

Kétféle elektromos állapot létezik: megállapodás szerint a bőrrel

dörzsölt üvegrúd pozitív, a szőrmével dörzsölt ebonit negatív elekt-

romos állapotú.

Elektromos dipólus:

A két egyenlő nagyságú, de ellentétes előjelű pontszerű elektromos

töltésből álló elrendezést elektromos dipólusnak nevezzük.

Elektromos erővonal:

Az elektromos mező szemléltetésére használt képzeletbeli görbék,

amelyeknek a mező egy pontjában húzott érintője megadja az ott

uralkodó elektromos térerősség irányát.

Elektromos megosztás:

Az elektromos vezetőkben külső elektromos mező hatására létrejövő

töltésszétválasztódást elektromos megosztásnak nevezzük.

Elektromos térerősség:

Az elektromos mezőt jellemző vektormennyiség, amely megadja az

egységnyi pozitív próbatöltésre ható erőt. Jele: E. Mértékegysége:

N/C vagy V/m

Elektromos térerősség:

Az elektromos mezőt jellemző vektormennyiség, amely megadja az

egységnyi pozitív próbatöltésre ható erőt. Jele: E, mértékegysége

N/C vagy V/m.

Page 67: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 67 –

Elektroszkóp:

Az elektromos állapot kimutatására szolgáló eszköz.

Fajlagos ellenállás:

Egy vezetőhuzal elektromos ellenállása (R) egyenesen arányos a

huzal hosszával (l) és fordítottan arányos a keresztmetszetével (A).

Az anyagi minőségre jellemző arányossági tényezőt fajlagos ellenál-

lásnak nevezzük. Jele: , mértékegysége: m.A

lR

Faraday-féle indukciós törvény:

Az indukált feszültség (Ui) nagysága egyenlő az időegység ( t ) alat-

ti mágneses fluxusváltozással ( ). Ha tekercset használunk, akkor

a tekercs kivezetései között indukálódott feszültség a tekercs me-

netszámával (N) is egyenesen arányos.t

NU i

Feltranszformálás:

Ha a szekunder tekercs menetszáma nagyobb a primer tekercs me-

netszámánál, akkor a szekunder tekercsen mérhető feszültség na-

gyobb a primer tekercsen mérhető feszültségnél. Ilyenkor feltransz-

formálásról beszélünk.

Fogyasztók párhuzamos kapcsolása:

Ha áramköri elemeket úgy kapcsolunk össze, hogy az áramköri ele-

mek egyik és másik kivezetését is egy-egy közös pontba fogjuk ösz-

sze, akkor párhuzamos kapcsolásról beszélünk.

Fogyasztók soros kapcsolása:

Ha áramköri elemeket úgy kapcsolunk össze, hogy az áramkörben

nincs elágazás soros kapcsolásról beszélünk.

Forráspont:

Azt az anyagi minőségre jellemző hőmérsékleti értéket, ahol a fo-

lyadék forrása megindul, forráspontnak nevezzük.

Földelés:

Egy elektromos berendezésnek valamilyen elektromos vezető anyag

segítségével a földdel való összeköttetését földelésnek nevezzük.

Gázok állapotjelzői (állapothatározói):

Gázok pillanatnyi állapotára jellemező fizikai mennyiségek. (nyomás

(p), hőmérséklet (T), térfogat (V), tömeg (m)).

Page 68: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 68 –

Hidrosztatikai nyomás:

A folyadék súlyából származó nyomás.

Homogén elektromos mező:

Az olyan elektromos mezőt, amelyben az elektromos térerősség irá-

nya és nagysága állandó, homogén elektromos mezőnek nevezzük

Induktivitás (önindukciós együttható):

Áramjárta vezetőre jellemező fizikai mennyiség, amely megmutatja,

hogy a vezetőben egységnyi idő alatt történő egységnyi áramerős-

ség-változás mekkora feszültséget indukál. Jele: L, SI mértékegysé-

ge henry. Rövidítve H.

Jobbkéz-szabály a mágneses indukcióvektor meghatározására

Egyenes vezető esetén, ha a jobb kezünk kifeszített hüvelykujja a

vezetőben folyó áram irányába mutat, akkor a többi begörbített uj-

junk a mágneses indukcióvonalak irányába mutat

Jobbkéz-szabály Lorentz-erő esetén:

Ha jobb kezünk hüvelykujját az elektromos töltés sebességének irá-

nyába, illetve az elektromos áram irányába, mutatóujjunkat a mág-

neses indukcióvektor irányába nyújtjuk ki, akkor pozitív elektromos

töltés esetén a rájuk merőlegesen tartott középső ujjunk mutat a

Lorentz-erő irányába.

Kapacitás:

Egy kondenzátor lemezeire felvitt elektromos töltés (Q) és a leme-

zek között kialakuló feszültség (U) hányadosával meghatározott fizi-

kai mennyiséget kapacitásnak nevezzük. Jele: C, mértékegysége F

(farad). U

QC

Kapocsfeszültség:

A külső ellenálláson eső feszültséget kapocsfeszültségnek nevezzük.

Jele: Uk, mértékegysége V.

Kirchhoff-törvényei:

Kirchhoff I. törvénye (csomóponti törvény) kimondja, hogy egy

egyenáramú hálózat bármely csomópontjába befolyó és onnan kifo-

lyó áramok erősségének algebrai összege zérus. Kirchhoff II. törvé-

nye (huroktörvény) szerint az egyenáramú hálózatnál bármely hurok

mentén körbejárva az egyes áramköri elemeken eső feszültségek

algebrai összege zérus.

Page 69: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 69 –

Kondenzátor energiája:

Egy elektromosan feltöltött kondenzátor energiával rendelkezik. Ezt

az energiát a fegyverzetek között létrejövő elektromos mező alakjá-

ban tárolja. Az energia nagysága egyenesen arányos a kondenzátor

kapacitásával (C) és négyzetesen arányos a kondenzátor feszültsé-

gével (U). 2

UCE

2

Kondenzátor:

A két áramvezetőből és a közöttük lévő elektromosan szigetelő

anyagból álló berendezést, amely nagy elektromos töltésmennyisé-

get tud tárolni kondenzátornak nevezzük.

Kölcsönös indukció:

A nyugalmi indukciónak azt a típusát, amelyben egy tekercs mágne-

ses mezőjének változása egy másik tekercsben feszültséget indukál

kölcsönös indukciónak nevezzük

Légnyomás:

A levegő súlyából származó nyomás. A légnyomás térben és időben

változó mennyiség.

Lenz-törvény:

Az elektromágneses indukció során létrejövő áram iránya mindig

olyan, hogy mágneses hatásával akadályozza az őt létrehozó hatást.

Letranszformálás:

Ha a szekunder tekercs menetszáma kisebb a primer tekercs me-

netszámánál, akkor a szekunder tekercsen mérhető feszültség ki-

sebb a primer tekercsen mérhető feszültségnél. Ilyenkor letransz-

formálásról beszélünk.

Lineáris hőtágulás:

Ha a szilárd test hossza több nagyságrenddel nagyobb, mint a ke-

resztmetszet méretei, akkor a hőtágulás lineáris hőtágulás.

Lineáris hőtágulási együttható:

Megmutatja, hogy mennyivel változik meg a test hossza eredeti

hosszához viszonyítva, ha 1 0C-kal (illetve 1 K-nel) változik a hő-

mérséklete. Jele: α, mértékegysége 1/0C vagy 1/K.

Page 70: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 70 –

Lorentz-erő:

A mágneses mezőben lévő áramjárta vezetőre, illetve a mágneses

mezőben mozgó elektromos töltésre ható erőt Lorentz-erőnek ne-

vezzük.

Mágneses indukcióvektor:

A mágneses mező jellemzésére szolgáló fizikai mennyiség. Jele B, SI

mértékegysége tesla, rövidítve: T. Nagysága megadja a mágneses

mezőben elhelyezett 1 menetű, 1 m2 felületű. 1 A erősségű áramot

szállító magnetométerre ható maximális forgatónyomaték nagysá-

gát.

Mágneses indukcióvonal:

A mágneses mező szemléltetésérére használt képzeletbeli görbék,

amelyeknek a mező egy pontjában húzott érintője megadja az ott

uralkodó mágneses indukcióvektor nagyságát!

Nyugalmi indukció:

Az időben változó mágneses mező maga körül elektromos mezőt in-

dukál. Ezt a jelenséget nyugalmi indukciónak nevezzük.

Nyugalmi indukció:

Az időben változó mágneses mező maga körül elektromos mezőt in-

dukál. Ezt a jelenséget nyugalmi indukciónak nevezzük.

Ohm-törvény:

A vezetőn átfolyó áram erőssége (I) egyenesen arányos a vezető

két pontja között mérhető feszültséggel (U). A két fizikai mennyiség

közötti kapcsolatot a vezető elektromos ellenállása (R) adja meg.

I

UR

Ohm-törvény:

Ohm–törvénye kimondja, hogy a vezetőn átfolyó áram erőssége (I)

egyenesesen arányos a vezető két pontja között mérhető feszült-

séggel (U).

Olvadáspont:

Azt az anyagi minőségre jellemző hőmérsékleti értéket, ahol az ol-

vadás jelensége bekövetkezik, olvadáspontnak nevezzük.

Page 71: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 71 –

Önindukció:

Azt a jelenséget, amikor egy tekercsben a saját áramerősség válto-

zása hoz létre indukált feszültséget, önindukciónak nevezzük.

Parciális nyomás törvénye (Dalton-törvény):

Dalton-törvénye szerint a keverék nyomása egyenlő az egyes össze-

tevők részleges (parciális) nyomásának összegével. Részleges nyo-

másnak azt a nyomást nevezzük, amellyel a gáz akkor rendelkezne,

ha a keverékből a többi gázt eltávolítanánk, de a hőmérsékletet és a

térfogatot állandónak tartanánk.

Primer tekercs:

A transzformátornak azt a tekercsét, amelyre az átalakítandó fe-

szültséget kapcsoljuk, primer tekercsnek nevezzük.

Szekunder tekercs:

A transzformátornak azt a tekercsét, amelyről az átalakított feszült-

séget levesszük, szekunder tekercsnek nevezzük.

Szublimáció:

A szilárd anyagok felületén végbemenő párolgást szublimációnak

nevezzük.

Telített gőz:

Azt a zárt térben lévő gőzt, amely saját folyadékával dinamikus

egyensúlyban van, telített gőznek nevezzük. A dinamikus egyensúly

azt jelenti, hogy telített gőz esetén a gőztérbe ugyanannyi molekula

lép ki, mint amennyi a gőztérből a folyadékba visszaérkezik.

Térfogati hőtágulás:

Hőmérséklet-változás hatására az anyagok megváltoztatják térfoga-

tukat, ezt a jelenséget térfogati hőtágulásnak nevezzük.

Térfogati hőtágulási együttható:

Azt az anyagi minőségtől függő fizikai mennyiséget, amely megmu-

tatja, hogy az egységnyi térfogatú anyag egységnyi hőmérséklet-

változás hatására mekkora térfogatváltozást szenved térfogati

hőtágulási együtthatónak nevezzük. Jele: , mértékegysége :

K

11

C

11

0

Page 72: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 72 –

Töltésmegmaradás törvénye:

A töltések algebrai összege zárt rendszerben állandó.

Tömegspektroszkóp:

Atomok tömegének, illetve a különböző részecskék százalékos ará-

nyának meghatározására szolgáló berendezés.

Transzformátor:

Közös, zárt vasmagra csévélt tekercs transzformátort alkot.

Üresjárási feszültség:

A nyitott áramforrás pólusai között lévő feszültséget üresjárási fe-

szültségnek nevezzük. Jele: Uo, mértékegysége: V.

Page 73: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 73 –

FORRÁSOK

Felhasznált irodalom:

Markovits Tibor (2012): Fizikai fogalomtár középiskolásoknak. Bu-

dapest: Nemzeti Tankönyvkiadó

Dr. Jurisits József – Dr. Szűcs József (2013): Fizika 10. Elektromos-

ságtan. Hőtan. Szeged: Mozaik Kiadó.

Dégen Csaba – Elblinger Ferenc – Simon Péter (2012): Fizika 11.

Emelt szintű kiegészítésekkel. Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó.

Öveges József (2000): Kísérletek könyve. Hogyan tanuljunk fizikát?

500 egyszerű fizikai kísérlet. Budapest: Anno Kiadó.

Dr. Mező Tamás – Dr. Molnár Miklós – Dr. Nagy Anett (2000): Fizika

11. Hullámtan, Elektromágneses jelenségek. Modern fizika. Szeged:

Maxim Könyvkiadó.

Gulyás-Honyek-Markovits-Szalóki-Tomcsáni-Varga (2000): Fizika

III. Középiskolák számára. Budapest: Műszaki Kiadó.

Budó Ágoston (1972): Kísérleti fizika II. Budapest: Nemzeti Tan-

könyvkiadó.

Tasnádi Péter – Medgyes Sándorné (2003): Egységes érettségi fela-

datgyűjtemény. Gyakorlófeladatok. Fizika I.–II. Budapest: Nemzeti

Tankönyvkiadó.

Moór Ágnes (1999): Középiskolai fizikapéldatár. Budapest: Cser Kia-

dó.

Székely György (2000): Fizika példatár 2. Ennyit kell(ene) tudnod.

Budapest: Akkord – Panem.

Dr. Halász Tibor – Dr. Jurisits József – Dr. Szűcs József (2005): Fizi-

ka 11. Rezgések és hullámok. Modern fizika. Szeged: Mozaik Kiadó.

Póda László – Urbán János (2011): Fizika 10. a középiskolák számá-

ra. Emelt szintű kiegészítésekkel. Budapest: Nemzeti Tankönyvkia-

dó.

http://metal.elte.hu/~phexp/st_kgy.htm

http://www.tests.hu/show/650/F-H-B

http://sulifizika.elte.hu/html/sub_gazgolyok_fixT.html

http://www.tests.hu/show/631/F-L

http://www.fizkiserlet.eoldal.hu/cikkek/hotani-kiserletek.html

http://videotorium.hu/hu/recordings/details/374,Kiserletek_a_me

chanika_es_legnyomas_temakbol

Page 74: Munkafüzet 10. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 10. évfolyam

– 74 –

http://www.tests.hu/show/269/F-H-F

http://www.ntk.hu/c/document_library/get_file?uuid=0df8a23f-

31c3-4771-946e-186055fbc322&groupId=10801

A képek forrásai:

1. http://metal.elte.hu/~phexp/doc/hot/j3s1s1.htm

2. http://www.fizkapu.hu/fizfoto/fizfoto2.html

3. http://www.fizkiserlet.eoldal.hu/cikkek/hotani-kiserletek.html

4. http://prezi.com/qsjiy-wz4aux/the-bike-pump/

5. http://sulifizika.elte.hu/html/sub_gazgolyok_fixT.html

6. http://metal.elte.hu/~phexp/doc/hot/j7s1s4.htm

7. http://metal.elte.hu/~phexp/doc/hot/j7s3s8s1.htm

8. saját készítésű

9. saját készítésű

10. http://www.szeretlekmagyarorszag.hu/sarki-feny-kepek/

11. saját készítésű

12. http://hu.wikipedia.org/wiki/Ciklotron

13. www.mozaweb.hu/Lecke-Fizika-Fizika_10-

3_4_A_transzformátor-99840