Номер 2, страница 45, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 16. Электрический ток. Действия электрического тока - номер 2, страница 45.

Условие.

2. Прочитайте следующий текст и выполните задания к нему. В конце XVIII века итальянский учёный А. Вольта заметил, что если положить пропитанную кислотой ткань между медной и цинковой пластинками, то эти пластинки приобретают электрические заряды: медная пластинка заряжается положительно, а цинковая — отрицательно. Поэтому если соединить пластинки проводником, по нему начинает течь ток!

Ток в этом опыте был довольно слабым. Чтобы увеличить его, Вольта сложил большое количество медных и цинковых кружков столбиком, чередуя их так, как схематически показано на рисунке 16.2, и помещая между кружками пропитанную кислотой ткань. Так родился «вольтов столб», ставший первым созданным человеком источником электрического тока.

Действие этого источника тока обусловлено химическими реакциями меди и цинка с кислотой. Вследствие этих реакций происходит разделение зарядов: на медной пластинке образуется недостаток электронов, а на цинковой — их избыток. Рис. 16.2

Проводники, соединённые с крайними кружками, называют электродами. Один из них называют положительным полюсом источника тока, а другой — отрицательным.

Таким образом, в источнике тока происходит разделение зарядов: положительные заряды накапливаются на одном полюсе источника, а отрицательные — на другом.

Источники тока, в которых разделение зарядов происходит вследствие химических реакций, называют гальваническими¹ элементами.

В быту и в технике гальванические элементы используются очень широко в виде батареек и аккумуляторов (рис. 16.3).

a) Какая пластина (медная или цинковая) является положительным полюсом в изобретённом Вольта источнике тока?

б) С какой целью Вольта складывал медные и цинковые пластинки столбиком?

в) Для чего между медными и цинковыми пластинками Вольта помещал ткань, пропитанную кислотой?

г) Чем отличается аккумулятор от батарейки?

Решение.

а) В изобретённом Вольта источнике тока (вольтовом столбе) положительным полюсом является медная пластина. Согласно тексту, в результате химических реакций «на медной пластинке образуется недостаток электронов», что соответствует положительному заряду. В тексте также прямо сказано: «медная пластинка заряжается положительно».

Ответ: Положительным полюсом является медная пластина.

б) Вольта складывал медные и цинковые пластинки столбиком для того, чтобы увеличить силу тока. В тексте говорится: «Ток в этом опыте был довольно слабым. Чтобы увеличить его, Вольта сложил большое количество медных и цинковых кружков столбиком...». Складывание элементов в столбик означает их последовательное соединение. При последовательном соединении источников тока их напряжения (ЭДС) складываются, что приводит к увеличению общего напряжения и, согласно закону Ома, к увеличению силы тока в цепи.

Ответ: С целью увеличения силы тока и напряжения, создаваемого источником.

в) Ткань, пропитанная кислотой, помещалась между медными и цинковыми пластинками, чтобы выполнять роль электролита. Электролит необходим для протекания химической реакции между металлами. Именно эта реакция, как указано в тексте, является причиной разделения электрических зарядов и создания разности потенциалов, то есть превращения химической энергии в электрическую. Ткань удерживает кислотный раствор и обеспечивает ионную проводимость между пластинами, замыкая внутреннюю цепь каждого гальванического элемента.

Ответ: Ткань, пропитанная кислотой, выполняла роль электролита, который необходим для протекания химических реакций, приводящих к разделению зарядов.

г) Основное отличие аккумулятора от батарейки заключается в обратимости протекающих в них химических процессов, что определяет возможность их многократного использования.
Батарейка (первичный гальванический элемент) — это одноразовый источник тока. Химическая реакция, в результате которой вырабатывается электроэнергия, в ней необратима. Когда реагенты расходуются, батарейка перестает работать.
Аккумулятор (вторичный гальванический элемент) — это многоразовый источник тока. Химические реакции в нём обратимы. Его можно перезаряжать, пропуская через него электрический ток в обратном направлении. В процессе зарядки продукты реакции превращаются обратно в исходные вещества, восстанавливая работоспособность аккумулятора.

Ответ: Аккумулятор является перезаряжаемым (многоразовым) источником тока благодаря обратимости химических реакций, в то время как батарейка — одноразовый источник, так как химические реакции в ней необратимы.