Министерство образования и науки рт

ГАОУ СПО «ЧИСТОПОЛЬСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ТЕХНИКУМ»

Рассмотрено цикловой комиссией «_____»_____________2014 г Председатель: А.Р.Фатхутдинова

Экзаменационный билет № 2 по учебной дисциплине «Физика» Специальность 110810, 110809, 120701

УТВЕРЖДАЮ Зам.директора по уч.работе: _________М.З. Гайнуллин «_____»________2014 г.

Задание 1

Текст задания: Прочитайте текст и выполните задания 1-3. При выполнении задания 3 с развёрнутым ответом используйте отдельный лист. Запишите сначала номер задания, а затем ответ на него. Полный ответ должен включать не только ответ на вопрос, но и его развёрнутое, логически связанное обоснование.

Магнитная подвеска

Средняя скорость поездов на железных дорогах не превышает 150 км/ч. Сконструировать поезд, способный состязаться по скорости с самолётом, не просто. При больших скоростях колёса поездов не выдерживают нагрузки. Выход одни: отказаться от колёс, заставив поезд лететь. Одни из способов «подвесить» поезд над рельсами – использовать отталкивание магнитов.

В 1910 году бельгиец Э. Башле построил первую в мире модель летающего поезда и испытал её. 50 – килограммовый сигарообразный вагончик летающего поезда разгонялся до скорости свыше 500 км/ч ! Магнитная дорога Башле представляла собой цепочку металлических столбиков с укреплёнными на их вершинах катушками. После включения тока вагончик со встроенными магнитами приподнимался над катушками и разгонялся тем же магнитным полем, над которым был подвешен.

Практически одновременно с Башле в 1911 году профессор Томского технологического института Б. Вейнберг разработал гораздо более экономичную подвеску летающего поезда. Вейнберг предлагал не отталкивать дорогу и вагоны друг от друга, что чревато огромными затратами энергии, а притягивать их обычными электромагнитами. Электромагниты дороги были расположены над поездом, что бы своим притяжением компенсировать силу тяжести поезда. Железный вагон располагался первоначально не точно под электромагнитом, а позади него. При этом электромагниты монтировались по всей длине дороги. При включении тока в первом электромагните вагонщик поднимался и продвигался вперёд, по направлению к магниту. Но за мгновение до того, как вагончик должен был прилипнуть к электромагниту, ток выключался. Поезд продолжал лететь по инерции, снижая высоту. Включался следующий электромагнит, поезд приподнимался и ускорялся. Поместив свой вагон в медную трубу из который был откачан воздух Вэйнберг разогнал вагон до скорости 800 км/ч !

Задания

1. Какое из магнитных взаимодействий можно использовать для магнитной подвески?

А. Притяжение разноименных полюсов.

Б. Отталкивание одноимённых полюсов.

1) только А

2) только Б

3) ни А, ни Б

4) и А, и Б

2. При движении поезда при магнитной подвеске…

1) силы трения между поездом и дорогой отсутствуют

2) силы сопротивления воздуха пренебрежимо малы

3) используются силы электростатического отталкивания

4) используются силы притяжения одноименных и магнитных полюсов

3.В модели магнитного поезда Б. Вэйнберга понадобилось использовать вагончик большей массы. Что необходимо сделать, чтобы новый вагончик двигался в прежнем режиме?

Критерии оценки:

-ответ по заданию 1, согласно свойствам магнитных взаимодействий, выбран правильно;

-ответ по заданию 2, по практическому использованию электромагнитных взаимодействий, выбран, верно;

- ответ по заданию 3, содержит развёрнутое, логически связанное обоснование.

Задание 2.

Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначение R1=5 Ом; соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах.

В бланке ответов:

1. Нарисуйте электрическую схему эксперимента;

2. Установив с помощью реостата поочередно силу тока в цепи 0,4 А, 0,5 А и 0,6 А измерив в каждом случае значение электрического напряжения на концах резистора, укажите результаты измерения силы тока и напряжения для трех случаев в виде таблицы ( или графика );

3. Запишите формулу для расчета электрического сопротивления;

4. Рассчитайте значение сопротивления по экспериментальным данным; найдите относительную погрешность эксперимента

5. Сформулируйте вывод о зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах.

Критерии оценки:

- схема электрической цепи зарисована и собрана, согласно выданному заданию, верно;

- необходимые формулы для расчета физических величин, подобраны и выведены, верно;

- вывод о характере изменения физических величин, их взаимосвязь, по полученным результатам сделан, правильно;

-оценка погрешности результата проведена точно;

- вывод о выполнении физического закона на основе экспериментальных данных, дан корректно.

Преподаватель: Е.А.Федоров