Вопросы, страница 8 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Вопросы

1. Как объясняется принцип действия электрической машины Герике?

2. Зачем экспериментатор в опытах с электрической машиной становился на скамейку со стеклянными ножками?

3. Как объясняется возникновение искры в опыте Франклина с воздушным змеем?

4. Каков принцип действия громоотвода?

1. Как объясняется принцип действия электрической машины Герике?

Принцип действия первой электростатической машины, созданной Отто фон Герике, основан на явлении электризации трением (трибоэлектрический эффект). Машина представляла собой шар из серы, насаженный на ось. При вращении шара и натирании его сухой рукой или куском ткани происходил переход электронов от руки к шару. В результате этого шар приобретал отрицательный электрический заряд, а рука — положительный. Накопленный на шаре статический заряд создавал вокруг него электрическое поле, способное притягивать легкие предметы, такие как пушинки или бумажки. Таким образом, механическая энергия, затрачиваемая на вращение и трение, преобразовывалась в энергию электрического поля.

Ответ: Принцип действия машины Герике основан на электризации трением: при натирании вращающегося серного шара он заряжается статическим электричеством.

2. Зачем экспериментатор в опытах с электрической машиной становился на скамейку со стеклянными ножками?

Экспериментатор становился на скамейку со стеклянными ножками для того, чтобы изолировать свое тело от земли. Стекло является диэлектриком, то есть материалом, который очень плохо проводит электрический ток. Человеческое тело и земля являются проводниками. Если бы экспериментатор стоял на земле, то любой электрический заряд, полученный им от электрической машины, немедленно бы "стекал" в землю (происходило бы заземление). Изолирующая скамейка препятствовала этому, позволяя электрическому заряду накапливаться на теле экспериментатора. Это давало возможность демонстрировать различные электрические явления, например, получать искры с кончиков пальцев при приближении к ним заземленного предмета.

Ответ: Чтобы электрически изолировать свое тело от земли и накопить на нем электрический заряд, так как стекло является изолятором.

3. Как объясняется возникновение искры в опыте Франклина с воздушным змеем?

Возникновение искры в знаменитом опыте Бенджамина Франклина доказывало электрическую природу молнии. Во время грозы в атмосфере накапливаются огромные электрические заряды; нижняя часть грозового облака обычно заряжена отрицательно. Это создает сильное электрическое поле между облаком и землей. Запущенный Франклином воздушный змей с металличеющим острием, поднявшись в это поле, собирал электрический заряд из воздуха. Мокрая от дождя веревка змея стала проводником, и заряд стекал по ней вниз к металлическому ключу. Когда Франклин подносил свой палец к ключу, разность потенциалов между заряженным ключом и его телом (которое было заземлено) становилась настолько большой, что происходил электрический пробой воздуха. Воздух на мгновение ионизировался и становился проводником, через который проскакивал заряд. Этот быстрый разряд мы и наблюдаем как электрическую искру.

Ответ: Искра возникала в результате электрического разряда между заряженным от грозового облака ключом и рукой экспериментатора из-за большой разности потенциалов, доказывая, что молния имеет электрическую природу.

4. Каков принцип действия громоотвода?

Принцип действия громоотвода (молниеотвода) заключается в создании безопасного пути для разряда молнии в землю, защищая тем самым здание от разрушения и пожара. Громоотвод состоит из трех частей: молниеприемника (остроконечный металлический стержень на крыше), токоотвода (толстый проводник) и заземлителя (металлическая конструкция, закопанная глубоко в землю). Во время грозы под заряженным облаком на поверхности земли наводятся заряды противоположного знака. Наибольшая их плотность концентрируется на острых и высоких объектах, которым и является молниеприемник. Сильное электрическое поле у его острия ионизирует воздух, вызывая "стекание" заряда в атмосферу (коронный разряд), что может даже предотвратить удар молнии. Если же молния все-таки бьет, она с наибольшей вероятностью ударит в громоотвод как в самый высокий и хорошо проводящий объект, предлагающий путь наименьшего сопротивления. Мощный электрический ток молнии безопасно проходит по токоотводу и уходит в землю через заземлитель, не причиняя вреда зданию.

Ответ: Громоотвод притягивает разряд молнии и обеспечивает для него безопасный путь по проводнику в землю, минуя защищаемое сооружение.