جواب تمرینات آخر فصل ۲ فیزیک یازدهم تجربی

جواب تمرینات آخر فصل ۲ فیزیک یازدهم تجربی

پرسش‌ها و مسئله‌های فصل ۲ صفحه ۶۲، ۶۳، ۶۴ فیزیک تجربی

جواب تمرینات آخر فصل ۲ فیزیک یازدهم تجربی

پرسش‌ها و مسئله‌های فصل ۲ صفحه ۶۲، ۶۳، ۶۴ فیزیک تجربی

گام به گام فصل ۲ فیزیک یازدهم تجربی / پرسش‌ها و مسئله‌های فصل ۲ صفحه ۶۲، ۶۳، ۶۴ فیزیک تجربی

فرمول های فصل دوم فیزیک یازدهم تجربی :فرمول های فصل دوم فیزیک یازدهم

جواب صفحه ۶۲ فیزیک یازدهم تجربی

۱-۲ و ۲-۲ جریان الکتریکی، مقاومت الکتریکی و قانون اهم

۱- در کدام یک از ‌شکل‌های زیر، لامپ روشن می‌شود؟ 
جواب: شکل پ
در شکل (الف) روشن نمیشود زیرا فقط یک راه برای ورود بار به لامپ وجود دارد و راه خروجی وجود ندارد.
در شکل (ب) نیز سیم فقط به یک قطب (پایانه) باتری وصل شده است و اختلاف پتانسیل ایجاد نمیشود.
در شکل (پ) شرایط برای روشن شدن لامب مهیا است.

مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم


۲- در مدار شکل زیر اختلاف پتانسیل دو سر لامپ ۴/۰V۴/۰ و مقاومت آن ۵/۰Ω۵/۰Ω است. در مدت ۵ دقیقه چه تعداد الکترون از لامپ می‌گذرد؟مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم


۳- بررسی کنید اگر مته برقی (دریل) معیوبِ ‌شکل‌های زیر را با دوشاخه (شکل- الف) یا سه شاخه (شکل- ب) به پریز وصل کنیم، چه رخ می‌دهد؟
جواب: سیم دریل کنده شده و به بدنه وصل است. در حالت اول که دریل دو شاخه  ساده دارد جریان الکتریکی راهی جز ورود به دست انسان ندارد و موجب برقگرفتگی انسان میشود.
در حالت دوم چون سیم اتصال به زمین وجود دارد، جریان الکتریکی از سیم اتصال به زمین (که مقاومت الکتریکی کمتری نسبت به بدن انسان دارد) به زمین وارد میشود و فرد دچار برق گرفتگی نمیشود.

مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم


۴- آذرخش مثالی جالب از جریان الکتریکی در پدیده‌های طبیعی است. در یک آذرخش نوعی۱/۰ ×J ۱۰۹ انرژی تحت اختلاف پتانسیل V ۵/۰×۱۰۷  در بازه زمانی ۰/۲۰s آزاد می‌شود. با استفاده از این اطلاعاتمسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم
الف) مقدار بار کل منتقل شده بین ابر و زمین.

مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم

ب) جریان متوسط در یک یورش آذرخش.

مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم

پ) توان الکتریکی آزاد شده در ۰/۲۰s۰/۲۰ را به دست آورید.

مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم


۵- در آزمایش تحقیق قانون اهم، نتایج جدول زیر به دست آمده است.مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم

نمودار ولتاژ بر حسب جریان را رسم کنید و با فرض ثابت ماندن دما تعیین کنید در چه ‌محدوده‌ای رفتار این مقاومت از قانون اهم پیروی می‌کند.

در محدوده ولتاژ ۰ تا ۷ ولتمسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم


۶- شکل زیر نمودار I−V− را برای دو رسانای A و B نشان می‌دهد. مقاومت کدام یک بیشتر است؟ چرا؟ مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم

با توجه به شکل مشاهده میکنیم نمودار B با ولتاژ کمتر جریان بیشتری از خود عبور میدهد و اما شیب نمودار A کم تر است یعنی جریان کمتری از خود عبور میدهد پس میتوانیم نتیجه بگیریم چون نمودار A جریان کمتری از خود عبور میدهد مقاومت بیشتری دارد مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم۳-۲ عوامل مؤثر بر مقاومت الکتریکی


۷- دو رسانای فلزی از یک ماده ساخته شده‌اند و طول یکسانی دارند. رسانای A سیم تو پری به قطر ۱/۰mm است. رسانای B لوله‌ای تو خالی به شعاع خارجی ۲/۰mm و شعاع داخلی ۱/۰mm است. مقاومت رسانای A چند برابر مقاومت رسانای B است؟
پاسخ به روش اول:

هر دو رسانا طول یکسانی دارند اما مساحت سطح مقطعشان متفاوت است. مساحت هر دو را بدست می‌اوریم، در فرمول مقاومت R قرار میدهیم و با هم مقایسه میکنیم:  مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم

پاسخ به روش دوم: مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم


۸- در ماشین‌های چمن زنی برقی برای مسافت‌های حداکثر تا ۳۵m۳۵ از سیم‌های مسی نمره ۲۰ (قطر ۰/۰۸cm۰/۰۸) و برای مسافت‌های طولانی‌تر از سیم‌های ضخیم تر نمره ۱۶ (قطر ۰/۱۳cm۰/۱۳) استفاده می‌کنند تا بدین ترتیب مقاومت سیم را استفاده می‌کنند تا بدین ترتیب مقاومت سیم ر اتا آنجا که ممکن است کوچک نگه دارند.

الف) مقاومت یک سیم ۳۰ متری ماشین چمن زنی چقدر است؟

مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهممسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم

ب) مقاومت یک سیم ۷۰ متری ماشین چمن زنی چقدر است؟ (دمای سیم ها را ۲۰∘C۲۰∘ در نظر بگیرید.)مسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهممسئله‌های صفحه ۷۹ فیزیک یازدهم

جواب صفحه ۶۳ فیزیک یازدهم تجربی

۴-۲ نیروی محرکۀ الکتریکی و مدارها

۹- شکل زیر یک مشابهت سازی مکانیکی برای درک مقاومت و نیروی محرکه الکتریکی را نشان می‌دهد که در آن بر سطح شیب داری میخ‌هایی تعبیه شده و تیله‌ها از ارتفاع بالای سطح شیب دار رها می‌شوند و سپس دوباره به بالای سطح شیب دار بازگردانده می‌شوند. این مشابهت سازی مکانیکی را توجیه کنیدمسئله‌های

کاری که ما برای بالای بردن گلوله ها انجام می دهیم ،همانند: کار نیروی محرکه مولد برای انتقال بار الکتریکی از یک پایانه مولد به پایانه دیگر و سطح شیبدار هم همانند: مدار الکتریکی است. در یک مسیر رفت تمام انرژیی که ما به گلوله دادیم یا مولد به الکترون ها داده است، به علت مقاومت میخ یا مقاومت اتم ها در برابر الکترون ها از بین رفته و به پایین سطح شیبدار می رسد، در مرحله بعد بازهم این عمل تکرار می شود.


۱۰- یک باتری را در نظر بگیرید که وقتی به مدار بسته نیست پتانسیل دو سرش برابر ۱۲/۰V است. وقتی یک مقاومت ۱۰/۰Ω به این باتری بسته شود، اختلاف پتانسیل دو سر باتری به ۱۰/۹V کاهش می‌یابد. مقاومت داخلی باتری چقدر است؟

جواب مسئله‌های صفحه ۸۰ فیزیک یازدهم


۱۱- در شکل زیر آمپرسنج و ولتسنج چه عددهایی را نشان میدهند؟ زیر آمپرسنج و ولتسنج


۵-۲ توان در مدارهای الکتریکی
۱۲- دو لامپ رشته‌ای در اختیار داریم که جنس و طول رشته آنها یکسان است، ولی رشته لامپ B ضخیم‌تر از رشته لامپ A است. وقتی لامپ‌ها به ولتاژ یکسانی وصل شوند، کدام لامپ پرنورتر خواهد بود و چرا؟ 
لامپی پر نورتر خواهد شد که مقاومت کم‌تری دارد و جریان بیش‌تری از آن می‌گذرد و انرژی بیش‌تری مصرف کند، پس لامپ B که مساحت سطح مقطع بیش‌تری دارد پرنورتر ‌شود


۱۶- بر روی وسیله‌های الکتریکی، اعداد مربوط به ولتاژ و توان نوشته می‌شود. برای دو وسیله زیر،

مسئله‌های

الف) سیم‌های اتصال به برق آنها باید بتواند حداقل چه جریانی را از خود عبور دهد؟ جواب مسئله‌های صفحه ۸۰ فیزیک یازدهم

ب) مقاومت الکتریکی هر وسیله در حالت روشن چقدر است؟ جواب مسئله‌های صفحه ۸۰ فیزیک یازدهم


۱۴- تلویزیون و یکی از لامپ‌های خانه خود را درنظر بگیرید و فرض کنید که هرکدام روزی ۸ ساعت با اختلاف پتانسیل ۲۲۰ولت روشن باشد.
الف) انرژی الکتریکی مصرفی هرکدام در یک دوره یک ماهه ۳۰ روز(چند) kWh است؟ (توان مصرفی هر وسیله را از روی آن بخوانید.)
پاسخ: فرض کنید یک لامپ ۱۰۰ وات و یک تلویزیون ۲۰۰۰ وات داریم، روزی هشت ساعت در ماه برابر است با ۲۴۰ ساعت ‌شود . پس انرژی مصرفی در طول ۳۰ روز برابر خواهد بود با: جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهم

ب) بهای برق مصرفی هر کدام از قرار هر کیلووات ساعت ۵۰ تومان در یک دوره یک ماهه چقدر می‌شود؟ پاسخ: 

جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهم

پ) اگر در شهر شما هر خانه یک لامپ ۱۰۰ وات اضافی را به مدت ۳ ساعت در شب روشن کند، در طول یک ماه تقریباً چند کیلووات ساعت انرژی الکتریکی اضافی مصرف می‌شود؟
پاسخ: اگر یک لامپ 100 وات هر شب 3 ساعت روشن باشد، در ماه حدود 90 ساعت ‌شود جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهمبرای محاسبه مصرف انرژی شهرتان تعداد خانه ها را در ۹ کیلووات ساعت ضرب کنید.


جواب صفحه ۶۴ فیزیک یازدهم تجربی

۱۵- در شکل زیر،   جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهم

الف) نیروی محرکه الکتریکی و مقاومت داخلی منبع را که توان خروجی آن به ازای I۱=۵/۰۰ برابر ۹/۵۰W و به ازای I۲=۷/۰۰A برابر ۱۲/۶W است، محاسبه کنید.
پاسخ به روش اول:جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهمپاسخ به روش دوم:جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهم

ب) نمودار اختلاف پتانسیل دو سر باتری برحسب جریان گذرنده از آن را رسم کنید. جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهم


۶-۲ ترکیب مقاومت‌ها
۱۶- لامپ‌های یک درخت زینتی، به طورمتوالی متصل شده‌اند. اگر یکی از لامپ‌ها بسوزد، چه اتّفاقی می‌افتد؟ به نظر شما چرا همه چراغ‌های خودرو (چراغ‌های جلو، عقب و …) به طور موازی بسته می‌شوند؟
پاسخ: سایر لامپ‌ها نیز خاموش می‌شوند – در حالت موازی اگر یکی از لامپ‌ها بسوزد یا به نحوی از مدار خارج شود، جریان در سایر بخش‌های مدار برقرار بوده و بقیه‌ی لامپ‌ها قابل استفاده هستند.

۱۷- مقاومت یک آمپرسنج برای اندازه گیری جریان در یک مدار باید چگونه باشد تا جریان اندازه گیری شده توسط آمپرسنج با جریان قبل از قرار دادن آمپرسنج، نزدیک به هم باشد؟
پاسخ: مقاومت یک آمپرسنج باید بسیار کم باشد تا جریان عبوری از مدار را به درستی نشان دهد.


۱۸در شکل زیر، تعدادی لامپ مشابه به طور موازی به هم متصل شده‌اند و هر لامپ با کلیدی همراه است. بررسی کنید که با بستن کلیدها یکی پس از دیگری، عددهایی که آمپرسنج و ولت سنج نشان می‌دهند، چه تغییری می‌کند؟ لامپ مشابه به طور موازی

آمپرسنج: در ابتدا آمپرسنج عدد صفر را نشان ‌دهد
با بستن اولین کلید جریان عبور خواهد کرد و آمپرسنج عددی را نشان خواهد داد، با ادامه بستن کلید ها آمپرسنج عددی بزرگ‌تری را نشان خواهد داد، زیرا لامپ ها به صورت موازی متصل شده‌اند و اتصال موازی باعث کاهش مقاومت و افزایش جریان عبوری
‌شود
ولت‌سنج: در ابتدا که جریان وجود ندارد
‌ولت سنج همان نیروی محرکه باتری را نشان می‌دهد . هنگام بستن کلیدها چون جریان مداوم افزایش خواهد یافت با افزایش جریان، باتری با افت پتانسیل مواجه خواهد شد (در اثر وجود مقاومت داخلی) پس عددی که ولت‌سنج نشان  میدهد می با بستن کلیدها کاهش خواهد یافت.


۱۹- دو لامپ با مقاومت مساوی R را یک بار به طور متوالی و بار دیگر به طور موازی به یکدیگر می‌بندیم و آنها را هر بار به ولتاژ V وصل می‌کنیم. نسبت توان مصرف شده در حالت موازی به توان مصرف شده در حالت متوالی چقدر است؟
پاسخ: در حالت موازی مقاومت معادل برابرمقاومت معادل و در حالت سری مقاومت معادل برابر ۲R می‌باشد. پس نسبت توان مصرفی در حالت موازی به توان مصرفی در حالت متوالی به شکل زیر بدست می‌آید:توان مصرفی در حالت متوالی


۲۰- در ‌شکل‌های زیر، آیا مقاومت‌ها به طور متوالی بسته شده اند یا موازی و یا هیچ کدام؟ ‌شکل‌های ، مقاومت‌ها به طور متوالیالف) مقاومت ها یشت س هم بسته شده‌اند و متوالی هستثد.
ب) هر دو سر مقاومت به دو سر مقاومت دیگری متصل است و موازی هستند.
ب) هر دو سر مقاومت به دو سر مقاومت دیگری متصل است و موازی هستند.
ت) مقاومت ها به صورت ترکیبی بسته شده اند. موازی و متوالی 


۲۰- سه مقاومت مشابه ۱۲ اُهمی را یک بار به طور متوالی و بار دیگر به طور موازی به یکدیگر می‌بندیم و به اختلاف پتانسیل ۱۲ ولت وصل می‌کنیم. در هر بار، چه جریانی از هر مقاومت می‌گذرد؟
اگر‌ سه مقاومت مشابه 12 اهمی را متوالی وصل کنیم: جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهمدر حالت موازی جریان عبوری در هر مقاومت تقسیم میشود و باید جریان هر مقاومت را جداکانه بدست آوریم آما از آنجایی که مقاومت هر سه یکسان است، جریان هر سه یکسان میشود:جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهم


۲۲- دو مقاومت موازی ۶/۰ اُهمی و ۱۲ اُهمی به طور متوالی به یک مقاومت ۲/۰ اُهمی وصل شده است. اکنون، مجموعه مقاومت‌ها را به دو سر یک باتری آرمانی ۳۶ ولتی می بندیم. توان مصرفی در مقاومت ۶/۰ اُهمی را محاسبه کنید. 

جریانی که از منبع نیروی محرکه آرمانی و ه

جواب به روش اول: 

مقاومت معادل R۱ و R۲ از رابطه جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهم به دست می آید. سپس با مقاومت سوم جمع جبری میشود:  جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهمحال جریان گذرنده از  مقاومت‌ 6 اهمی را محاسبه می‌کنیم: جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهم

جواب به روش دوم:جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهم


۲۳- در شکل زیر، وقتی کلید بسته شود چه جریانی از هر لامپ رشته‌ای می‌گذرد؟ شکل جریانی هر لامپ

جواب: ابتدا‌ مدار‌ ‌شود ما به شکل زیر تبدیل می‌شود:  جواب شکل جریانی هر لامپجواب شکل جریانی هر لامپ‫پس از مقاومت ۴ اهمی ۳ آمپر میگذرد و اما این ۳ آمپر بین دو مقاومت ۳ و ۶ اهمی تقسیم میشود مقاومت ۳ اهمی چون نصف مقاومت ۶ اهمی است، جریان دو برابر بیشتر از آن نسبت به مقاومت شش اهمی می گذرد. یعنی از ۳ آمپر، یک آمپر از مقاومت ۶ اهمی و دو آمپر از مقاومت ۳ اهمی عبور خواهد کرد.


۲۴- لامپ‌های A، B و C در شکل زیر همگی یکسان‌اند. با بستن کلید، کدام یک از تغییرات زیر در اختلاف پتانسیل رخ می‌دهد؟ (ممکن است بیش از یک پاسخ درست باشد).

جواب صفحه ۷۹، ۸۰، ۸۱ و ۸۲ فیزیک یازدهم

الف) اختلاف پتانسیل دو سر A و B تغییر نمی‌کند.
جواب: نادرست

ب) اختلاف پتانسیل دو سرC و به اندازه %۵۰ کاهش می‌یابد.
جواب:  نادرست،  لامپ C اتصال کوتاه شده و اختلاف پتانسیل دو سر آن به صفر می‌رسد.‌
پ) هر یک از اختلاف پتانسیل‌های A و B به اندازه %۵۰ افزایش می‌یابد. 
جواب: درستاختلاف پتانسیل‌های A و B
ت) اختلاف پتانسیل دو سر C به صفر کاهش می‌یابد. 
جواب:  درست


۲۵- در سیم کشی منازل، همه مصرف کننده‌ها به طور موازی متصل می‌شوند. یک اتوی ۱۱۰۰W، یک نان برشته کن (توستر) ۱۸۰۰W، پنج لامپ رشته‌ای ۱۰۰W و یک بخاری ۱۱۰۰W به پریزهای یک مدار سیم کشی خانگی ۲۲۰V که حداکثر می‌تواند جریان ۱۵A را تحمل کند وصل شده‌اند. آیا این ترکیب مصرف کننده‌ها باعث پریدن فیوز می‌شود یا خیر؟پریدن فیوز

 

برای مشاهده سوالات و گام به گام کتاب‌های درسی خود، کافی است نام درس یا شماره صفحه مورد نظر را همراه با عبارت "همیار" در گوگل جستجو کنید.