Исчисляемые существительные в английском языке имеют 2 числа — единственное и множественное. С единственным числом, как будто, все понятно, — берем словарь и смотрим.
Множественное число образуется при помощи суффикса -s: suggestion — suggestions (предложение — предложения), umbrella — umbrellas (зонт — зонтики).

В некоторых словах, для удобства произнесения, добавляется суффикс (или, если хотите, окончание ) -es: box — boxes (коробка — коробки), bush — bushes (куст — кусты). Это слова, которые заканчиваются на: -o, -ch, -s, -ss, -sh, -x (potato — potatoes (картошка — картофелины), fox — foxes(лиса — лисы)). Однако, иностранные слова и аббревиатуры, которые заканчиваются на -o образуют множественное число при помощи простого -s: piano — pianos (пианино — пианин-(ы), т.е. тоже пианино, только тут их уже много), kilo — kilos (килограмм — килограммы).

У существительных, оканчивающихся на -f, -fe, во множественном числе f меняется на v и добавляется es:
leaf — leaves = лист — листья
knife — knives = нож — ножи
thief — thieves = вор — воры
wife — wives = жена — жены

Это общее правило образования множественного числа существительных с окончанием на -f, -fe, но у некоторых правил настолько много исключений, что иногда уже трудно определить, где правило, а где исключение. К существительным оканчивающимся на -oof, -ief, -ff, -rf, во множественном числе чаще всего просто добавляется суффикс -s. А вот и доказательства:

proof — proofs = доказательство — доказательства
hoof — hoofs = копыто — копыта
roof — roofs = крыша — крыши

chief — chiefs = руководитель — руководители
grief — griefs = печаль — печали
brief — briefs = сводка — сводки (тут переводов может быть много!)

cliff — cliffs = утёс — утёсы
skiff — skiffs = ялик — ялики
whiff — whiffs = дымок — дымки

dwarf — dwarfs = карлик — карлики
scarf — scarfs = шарф — шарфы
turf — turfs = торф — торфы (или торфяники?)

Если существительные оканчиваются на —y с согласным перед ним, то во множественном числе —y меняется на —i и добавляется уже хорошо известное нам —es, или, если хотите, y меняется на –ie и уже к ним добавляется –s :
Country –countries (страна — страны),
Duty — duties (обязанность — обязанности).

В составных существительных обычно главный элемент получает окончание –s:
Sister-in-law — sisters-in-law — (невестка — невестки)
Boy-friend — boy-friends (парень — парни).
Если ни один из элементов не является существительным, окончание добавляется к последнему слову:
Merry-go-round — merry-go-rounds (карусель — карусели).

Осталось запомнить ещё несколько исключений:

foot — feet (ступня — ступни)
goose — geese (гусь — гуси)
louse — lice (вошь — вши)
mouse — mice (мышь — мыши)
man — men (мужчина — мужчины)
woman — women (женщина — женщины, обратите особое внимание на произношение)
person — people (человек — люди) (но, people может также означать — народ, нация, тогда множественное число будет peoples — народы, нации)
child — children (ребёнок — дети)
tooth — teeth (зуб — зубы) ox — oxen (бык — быки)

Кроме этого слова греческого и латинского происхождения образуют множественное число против всех правил, и звучат они довольно забавно (их желательно запомнить, ведь их не так и много):
Crisis — crises (кризис — кризисы)
Datum — data (элемент данных — данные)
Phenomenon — phenomena (феномен — феномены)
Radius — radii (радиус — радиусы)

Если первая часть составного существительного содержит слова man, woman, то обе части ставятся во множественное число: Man driver — men drivers (водитель мужчина — водители мужчины).

Исчисляемые и неисчисляемые существительные

Исчисляемые существительные мы можем посчитать: six jobs (шесть работ), many offers (много предложений).
Неисчисляемые (несложно догадаться) посчитать невозможно, они не образуют множественного числа. Как и в русском языке, мы не употребим слова: музыка, кровь, вода или золото (music, blood, water, gold) во множественном числе.
Хотя, так же как и в русском, в зависимости от контекста, возможны варианты: воды Атлантики — waters of Atlantic, смешение кровей — bloods mixing.

Некоторые существительные могут быть как исчисляемыми так и неисчисляемыми. Определить это несложно из контекста: I bought a paper. — Я купил газету. Газета — исчисляемое существительное. Газеты мы можем посчитать. А вот другой пример:
I bought some paper. — Я купил бумагу. Бумага — неисчисляемое существительное. Бумага — это «материал», который мы посчитать не можем, её возможно посчитать только в листах, рулонах и т.д.

Следующие существительные имеют одинаковую форму единственного и множественного числа, т.е. они совпадают:
fish (рыба — рыбы (но: fishes — виды рыб или рыбки),
deer (олень — олени),
sheep (овца — овцы),
fruit (фрукт — фрукты (но: fruits — виды фруктов),
aircraft (самолёт — самолёты) и др.

Есть также существительные, которые употребляются только во множественном числе:
clothes — одежда,
police — полиция
cattle — скот
pyjamas — пижама
trousers — штаны
breeches — бриджи
glasses — очки
spectacles — это тоже очки
scissors — ножницы
goods — товары, (часто переводится на русский в единственном числе — товар)
holidays — каникулы (есть и единственное число — holiday, но это уже праздник)
customs — таможня
jeans — джинсы
tights — колготки
shorts — шорты и др. (почти как в русском языке).

Но раз есть существительные, которые употребляются только во множественном числе, то конечно есть и те, которые употребляются только в единственном:
advice — совет,
furniture — мебель,
hair — волосы,
information — информация,
knowledge — знание,
money — деньги (а у нас наоборот только во множественном),
trouble — проблема

К этому списку можно добавить ещё несколько слов, которые несмотря на конечную -s употребляются в единственном числе: physics, mathematics, optics, phonetics, politics и им подобные.

Особняком стоят такие слова как news — новости, оно считается существительным множественного числа (plural), но в предложении употребляется как единственное (singular). На русский переводится по смыслу множественным или единственным числом:
This was news to me. — Это было новостью для меня.
What’s the news? — Что новенького? (или: Какие новости?)

К «новостям» можно добавить ещё несколько подобных слов у которых единственное число ничем не отличается от множественного (хотя, в зависимости от контекста, тоже возможны варианты):
means = средство — средства
barracks = казарма — казармы (но: barrack — барак)
crossroads = перекрёсток — перекрёстки (но иногда мы попадаем и на «crossroad»)
headquarters = штаб — штабы
series = серия — серии
species = вид, разновидность — виды разновидности
works = завод, фабрика — заводы, фабрики

А теперь проверьте себя. Выберите подходящий вариант :

1. The apartment is empty. We haven’t got any furnitures/furniture yet.
2. I had trouble/troubles with my car this morning.
3. Ann has got very long black hair/hairs.
4. I didn’t know what to do. I asked Jack for advice/advices.

Магнитное поле. Физика, учебник для 11 класса — Класс!ная физика

Магнитное поле и взаимодействие токов — Магнитная индукция. Линии магнитной индукции — Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера — Электроизмерительные приборы. Громкоговоритель — Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца — Магнитные свойства вещества — Примеры решения задач — Краткие итоги главы

МАГНИТЫ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА

МАГНИТЫ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА. Простейшие проявления магнетизма известны очень давно и знакомы большинству из нас. Однако объяснить эти, казалось бы, простые явления на основе фундаментальных принципов физики удалось лишь сравнительно недавно.

Существуют магниты двух разных видов. Одни – так называемые постоянные магниты, изготовляемые из «магнитно-твердых» материалов. Их магнитные свойства не связаны с использованием внешних источников или токов. К другому виду относятся так называемые электромагниты с сердечником из «магнитно-мягкого» железа. Создаваемые ими магнитные поля обусловлены в основном тем, что по проводу обмотки, охватывающей сердечник, проходит электрический ток.

Магнитные полюса и магнитное поле.

Магнитные свойства стержневого магнита наиболее заметны вблизи его концов. Если такой магнит подвесить за среднюю часть так, чтобы он мог свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости, то он займет положение, примерно соответствующее направлению с севера на юг. Конец стержня, указывающий на север, называют северным полюсом, а противоположный конец – южным полюсом. Разноименные полюса двух магнитов притягиваются друг к другу, а одноименные взаимно отталкиваются.

Если к одному из полюсов магнита приблизить брусок ненамагниченного железа, то последний временно намагнитится. При этом ближний к полюсу магнита полюс намагниченного бруска будет противоположным по наименованию, а дальний – одноименным. Притяжением между полюсом магнита и индуцированным им в бруске противоположным полюсом и объясняется действие магнита. Некоторые материалы (например, сталь) сами становятся слабыми постоянными магнитами после того, как побывают около постоянного магнита или электромагнита. Стальной стержень можно намагнитить, просто проведя по его торцу концом стержневого постоянного магнита.

Итак, магнит притягивает другие магниты и предметы из магнитных материалов, не находясь в соприкосновении с ними. Такое действие на расстоянии объясняется существованием в пространстве вокруг магнита магнитного поля. Некоторое представление об интенсивности и направлении этого магнитного поля можно получить, насыпав на лист картона или стекла, положенный на магнит, железные опилки. Опилки выстроятся цепочками в направлении поля, а густота линий из опилок будет соответствовать интенсивности этого поля. (Гуще всего они у концов магнита, где интенсивность магнитного поля наибольшая.)

М.Фарадей (1791–1867) ввел для магнитов понятие замкнутых линий индукции. Линии индукции выходят в окружающее пространство из магнита у его северного полюса, входят в магнит у южного полюса и проходят внутри материала магнита от южного полюса обратно к северному, образуя замкнутую петлю. Полное число линий индукции, выходящих из магнита, называется магнитным потоком. Плотность магнитного потока, или магнитная индукция (В), равна числу линий индукции, проходящих по нормали через элементарную площадку единичной величины.

Магнитной индукцией определяется сила, с которой магнитное поле действует на находящийся в нем проводник с током. Если проводник, по которому проходит ток I, расположен перпендикулярно линиям индукции, то по закону Ампера сила F, действующая на проводник, перпендикулярна и полю, и проводнику и пропорциональна магнитной индукции, силе тока и длине проводника. Таким образом, для магнитной индукции B можно написать выражение

где F – сила в ньютонах, I – ток в амперах, l – длина в метрах. Единицей измерения магнитной индукции является тесла (Тл) (см. также ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ).

Гальванометр.

Гальванометр – чувствительный прибор для измерения слабых токов. В гальванометре используется вращающий момент, возникающий при взаимодействии подковообразного постоянного магнита с небольшой токонесущей катушкой (слабым электромагнитом), подвешенной в зазоре между полюсами магнита. Вращающий момент, а следовательно, и отклонение катушки пропорциональны току и полной магнитной индукции в воздушном зазоре, так что шкала прибора при небольших отклонениях катушки почти линейна.

Намагничивающая сила и напряженность магнитного поля.

Далее следует ввести еще одну величину, характеризующую магнитное действие электрического тока. Предположим, что ток проходит по проводу длинной катушки, внутри которой расположен намагничиваемый материал. Намагничивающей силой называется произведение электрического тока в катушке на число ее витков (эта сила измеряется в амперах, так как число витков – величина безразмерная). Напряженность магнитного поля Н равна намагничивающей силе, приходящейся на единицу длины катушки. Таким образом, величина Н измеряется в амперах на метр; ею определяется намагниченность, приобретаемая материалом внутри катушки.

В вакууме магнитная индукция B пропорциональна напряженности магнитного поля Н:

где m0 – т.н. магнитная постоянная, имеющая универсальное значение 4pЧ10^–7 Гн/м. Во многих материалах величина B приблизительно пропорциональна Н. Однако в ферромагнитных материалах соотношение между B и Н несколько сложнее (о чем будет сказано ниже).

На рис. 1 изображен простой электромагнит, предназначенный для захвата грузов. Источником энергии служит аккумуляторная батарея постоянного тока. На рисунке показаны также силовые линии поля электромагнита, которые можно выявить обычным методом железных опилок.

Крупные электромагниты с железными сердечниками и очень большим числом ампер-витков, работающие в непрерывном режиме, обладают большой намагничивающей силой. Они создают магнитную индукцию до 6 Тл в промежутке между полюсами; эта индукция ограничивается лишь механическими напряжениями, нагреванием катушек и магнитным насыщением сердечника. Ряд гигантских электромагнитов (без сердечника) с водяным охлаждением, а также установок для создания импульсных магнитных полей был сконструирован П.Л.Капицей (1894–1984) в Кембридже и в Институте физических проблем АН СССР и Ф.Биттером (1902–1967) в Массачусетском технологическом институте. На таких магнитах удавалось достичь индукции до 50 Тл. Сравнительно небольшой электромагнит, создающий поля до 6,2 Тл, потребляющий электрическую мощность 15 кВт и охлаждаемый жидким водородом, был разработан в Лосаламосской национальной лаборатории. Подобные поля получают при криогенных температурах.

Магнитная проницаемость и ее роль в магнетизме.

Магнитная проницаемость m – это величина, характеризующая магнитные свойства материала. Ферромагнитные металлы Fe, Ni, Co и их сплавы обладают очень высокими максимальными проницаемостями – от 5000 (для Fe) до 800 000 (для супермаллоя). В таких материалах при сравнительно малых напряженностях поля H возникают большие индукции B, но связь между этими величинами, вообще говоря, нелинейна из-за явлений насыщения и гистерезиса, о которых говорится ниже. Ферромагнитные материалы сильно притягиваются магнитами. Они теряют свои магнитные свойства при температурах выше точки Кюри (770° С для Fe, 358° С для Ni, 1120° С для Co) и ведут себя как парамагнетики, для которых индукция B вплоть до очень высоких значений напряженности H пропорциональна ей – в точности так же, как это имеет место в вакууме. Многие элементы и соединения являются парамагнитными при всех температурах. Парамагнитные вещества характеризуются тем, что намагничиваются во внешнем магнитном поле; если же это поле выключить, парамагнетики возвращаются в ненамагниченное состояние. Намагниченность в ферромагнетиках сохраняется и после выключения внешнего поля.

На рис. 2 представлена типичная петля гистерезиса для магнитно-твердого (с большими потерями) ферромагнитного материала. Она характеризует неоднозначную зависимость намагниченности магнитоупорядоченного материала от напряженности намагничивающего поля. С увеличением напряженности магнитного поля от исходной (нулевой) точки (1) намагничивание идет по штриховой линии 1–2, причем величина m существенно изменяется по мере того, как возрастает намагниченность образца. В точке 2 достигается насыщение, т.е. при дальнейшем увеличении напряженности намагниченность больше не увеличивается. Если теперь постепенно уменьшать величину H до нуля, то кривая B(H) уже не следует по прежнему пути, а проходит через точку 3, обнаруживая как бы «память» материала о «прошлой истории», откуда и название «гистерезис». Очевидно, что при этом сохраняется некоторая остаточная намагниченность (отрезок 1–3). После изменения направления намагничивающего поля на обратное кривая В (Н) проходит точку 4, причем отрезок (1)–(4) соответствует коэрцитивной силе, препятствующей размагничиванию. Дальнейший рост значений (-H) приводит кривую гистерезиса в третий квадрант – участок 4–5. Следующее за этим уменьшение величины (-H) до нуля и затем возрастание положительных значений H приведет к замыканию петли гистерезиса через точки 6, 7 и 2.

Магнитно-твердые материалы характеризуются широкой петлей гистерезиса, охватывающей значительную площадь на диаграмме и потому соответствующей большим значениям остаточной намагниченности (магнитной индукции) и коэрцитивной силы. Узкая петля гистерезиса (рис. 3) характерна для магнитно-мягких материалов – таких, как мягкая сталь и специальные сплавы с большой магнитной проницаемостью. Такие сплавы и были созданы с целью снижения обусловленных гистерезисом энергетических потерь. Большинство подобных специальных сплавов, как и ферриты, обладают высоким электрическим сопротивлением, благодаря чему уменьшаются не только магнитные потери, но и электрические, обусловленные вихревыми токами.

Магнитные материалы с высокой проницаемостью изготовляются путем отжига, осуществляемого выдерживанием при температуре около 1000° С, с последующим отпуском (постепенным охлаждением) до комнатной температуры. При этом очень существенны предварительная механическая и термическая обработка, а также отсутствие в образце примесей. Для сердечников трансформаторов в начале 20 в. были разработаны кремнистые стали, величина m которых возрастала с увеличением содержания кремния. Между 1915 и 1920 появились пермаллои (сплавы Ni с Fe) с характерной для них узкой и почти прямоугольной петлей гистерезиса. Особенно высокими значениями магнитной проницаемости m при малых значениях H отличаются сплавы гиперник (50% Ni, 50% Fe) и му-металл (75% Ni, 18% Fe, 5% Cu, 2% Cr), тогда как в перминваре (45% Ni, 30% Fe, 25% Co) величина m практически постоянна в широких пределах изменения напряженности поля. Среди современных магнитных материалов следует упомянуть супермаллой – сплав с наивысшей магнитной проницаемостью (в его состав входит 79% Ni, 15% Fe и 5% Mo).

Теории магнетизма.

Впервые догадка о том, что магнитные явления в конечном счете сводятся к электрическим, возникла у Ампера в 1825, когда он высказал идею замкнутых внутренних микротоков, циркулирующих в каждом атоме магнита. Однако без какого-либо опытного подтверждения наличия в веществе таких токов (электрон был открыт Дж.Томсоном лишь в 1897, а описание структуры атома было дано Резерфордом и Бором в 1913) эта теория «увяла». В 1852 В.Вебер высказал предположение, что каждый атом магнитного вещества представляет собой крошечный магнит, или магнитный диполь, так что полная намагниченность вещества достигается, когда все отдельные атомные магниты оказываются выстроенными в определенном порядке (рис. 4,б). Вебер полагал, что сохранять свое упорядочение вопреки возмущающему влиянию тепловых колебаний этим элементарным магнитам помогает молекулярное или атомное «трение». Его теория смогла объяснить намагничивание тел при соприкосновении с магнитом, а также их размагничивание при ударе или нагреве; наконец, объяснялось и «размножение» магнитов при разрезании намагниченной иглы или магнитного стержня на части. И все же эта теория не объясняла ни происхождения самих элементарных магнитов, ни явлений насыщения и гистерезиса. Теория Вебера была усовершенствована в 1890 Дж.Эвингом, заменившим его гипотезу атомного трения идеей межатомных ограничивающих сил, помогающих поддерживать упорядочение элементарных диполей, которые составляют постоянный магнит.

Подход к проблеме, предложенный когда-то Ампером, получил вторую жизнь в 1905, когда П.Ланжевен объяснил поведение парамагнитных материалов, приписав каждому атому внутренний нескомпенсированный электронный ток. Согласно Ланжевену, именно эти токи образуют крошечные магниты, хаотически ориентированные, когда внешнее поле отсутствует, но приобретающие упорядоченную ориентацию после его приложения. При этом приближение к полной упорядоченности соответствует насыщению намагниченности. Кроме того, Ланжевен ввел понятие магнитного момента, равного для отдельного атомного магнита произведению «магнитного заряда» полюса на расстояние между полюсами. Таким образом, слабый магнетизм парамагнитных материалов обусловлен суммарным магнитным моментом, создаваемым нескомпенсированными электронными токами.

В 1907 П.Вейс ввел понятие «домена», ставшее важным вкладом в современную теорию магнетизма. Вейс представлял домены в виде небольших «колоний» атомов, в пределах которых магнитные моменты всех атомов в силу каких-то причин вынуждены сохранять одинаковую ориентацию, так что каждый домен намагничен до насыщения. Отдельный домен может иметь линейные размеры порядка 0,01 мм и соответственно объем порядка 10^–6 мм³. Домены разделены так называемыми блоховскими стенками, толщина которых не превышает 1000 атомных размеров. «Стенка» и два противоположно ориентированных домена схематически изображены на рис. 5. Такие стенки представляют собой «переходные слои», в которых происходит изменение направления намагниченности доменов.

В общем случае на кривой первоначального намагничивания можно выделить три участка (рис. 6). На начальном участке стенка под действием внешнего поля движется сквозь толщу вещества, пока не встретит дефект кристаллической решетки, который ее останавливает. Увеличив напряженность поля, можно заставить стенку двигаться дальше, через средний участок между штриховыми линиями. Если после этого напряженность поля вновь уменьшить до нуля, то стенки уже не вернутся в исходное положение, так что образец останется частично намагниченным. Этим объясняется гистерезис магнита. На конечном участке кривой процесс завершается насыщением намагниченности образца за счет упорядочения намагниченности внутри последних неупорядоченных доменов. Такой процесс почти полностью обратим. Магнитную твердость проявляют те материалы, у которых атомная решетка содержит много дефектов, препятствующих движению междоменных стенок. Этого можно достичь механической и термической обработкой, например путем сжатия и последующего спекания порошкообразного материала. В сплавах алнико и их аналогах тот же результат достигается путем сплавления металлов в сложную структуру.

Кроме парамагнитных и ферромагнитных материалов, существуют материалы с так называемыми антиферромагнитными и ферримагнитными свойствами. Различие между этими видами магнетизма поясняется на рис. 7. Исходя из представления о доменах, парамагнетизм можно рассматривать как явление, обусловленное наличием в материале небольших групп магнитных диполей, в которых отдельные диполи очень слабо взаимодействуют друг с другом (или вообще не взаимодействуют) и потому в отсутствие внешнего поля принимают лишь случайные ориентации (рис. 7,а). В ферромагнитных же материалах в пределах каждого домена существует сильное взаимодействие между отдельными диполями, приводящее к их упорядоченному параллельному выстраиванию (рис. 7,б). В антиферромагнитных материалах, напротив, взаимодействие между отдельными диполями приводит к их антипараллельному упорядоченному выстраиванию, так что полный магнитный момент каждого домена равен нулю (рис. 7,в). Наконец, в ферримагнитных материалах (например, ферритах) имеется как параллельное, так и антипараллельное упорядочение (рис. 7,г), итогом чего оказывается слабый магнетизм.

Имеются два убедительных экспериментальных подтверждения существования доменов. Первое из них – так называемый эффект Баркгаузена, второе – метод порошковых фигур. В 1919 Г.Баркгаузен установил, что при наложении внешнего поля на образец из ферромагнитного материала его намагниченность изменяется небольшими дискретными порциями. С точки зрения доменной теории это не что иное, как скачкообразное продвижение междоменной стенки, встречающей на своем пути отдельные задерживающие ее дефекты. Данный эффект обычно обнаруживается с помощью катушки, в которую помещается ферромагнитный стерженек или проволока. Если поочередно подносить к образцу и удалять от него сильный магнит, образец будет намагничиваться и перемагничиваться. Скачкообразные изменения намагниченности образца изменяют магнитный поток через катушку, и в ней возбуждается индукционный ток. Напряжение, возникающее при этом в катушке, усиливается и подается на вход пары акустических наушников. Щелчки, воспринимаемые через наушники, свидетельствует о скачкообразном изменении намагниченности.

Для выявления доменной структуры магнита методом порошковых фигур на хорошо отполированную поверхность намагниченного материала наносят каплю коллоидной суспензии ферромагнитного порошка (обычно Fe₃O₄). Частицы порошка оседают в основном в местах максимальной неоднородности магнитного поля – на границах доменов. Такую структуру можно изучать под микроскопом. Был предложен также метод, основанный на прохождении поляризованного света сквозь прозрачный ферромагнитный материал.

Первоначальная теория магнетизма Вейса в своих основных чертах сохранила свое значение до настоящего времени, получив, однако, обновленную интерпретацию на основе представления о нескомпенсированных электронных спинах как факторе, определяющем атомный магнетизм. Гипотеза о существовании собственного момента у электрона была выдвинута в 1926 С.Гаудсмитом и Дж.Уленбеком, и в настоящее время в качестве «элементарных магнитов» рассматриваются именно электроны как носители спина.

Для пояснения этой концепции рассмотрим (рис. 8) свободный атом железа – типичного ферромагнитного материала. Две его оболочки (K и L), ближайшие к ядру, заполнены электронами, причем на первой из них размещены два, а на второй – восемь электронов. В K-оболочке спин одного из электронов положителен, а другого – отрицателен. В L-оболочке (точнее, в двух ее подоболочках) у четырех из восьми электронов положительные, а у других четырех – отрицательные спины. В обоих случаях спины электронов в пределах одной оболочки полностью компенсируются, так что полный магнитный момент равен нулю. В M-оболочке ситуация иная, поскольку из шести электронов, находящихся в третьей подоболочке, пять электронов имеют спины, направленные в одну сторону, и лишь шестой – в другую. В результате остаются четыре нескомпенсированных спина, чем и обусловлены магнитные свойства атома железа. (Во внешней N-оболочке всего два валентных электрона, которые не дают вклада в магнетизм атома железа.) Сходным образом объясняется магнетизм и других ферромагнетиков, например никеля и кобальта. Поскольку соседние атомы в образце железа сильно взаимодействуют друг с другом, причем их электроны частично коллективизируются, такое объяснение следует рассматривать лишь как наглядную, но весьма упрощенную схему реальной ситуации.

Теорию атомного магнетизма, основанную на учете спина электрона, подкрепляют два интересных гиромагнитных эксперимента, один из которых был проведен А.Эйнштейном и В.де Гаазом, а другой – С.Барнеттом. В первом из этих экспериментов цилиндрик из ферромагнитного материала подвешивался так, как показано на рис. 9. Если по проводу обмотки пропустить ток, то цилиндрик поворачивается вокруг своей оси. При изменении направления тока (а следовательно, и магнитного поля) он поворачивается в обратном направлении. В обоих случаях вращение цилиндрика обусловлено упорядочением электронных спинов. В эксперименте Барнетта, наоборот, так же подвешенный цилиндрик, резко приведенный в состояние вращения, в отсутствие магнитного поля намагничивается. Этот эффект объясняется тем, что при вращении магнетика создается гироскопический момент, стремящийся повернуть спиновые моменты по направлению собственной оси вращения.

За более полным объяснением природы и происхождения короткодействующих сил, упорядочивающих соседние атомные магнитики и противодействующих разупорядочивающему влиянию теплового движения, следует обратиться к квантовой механике. Квантово-механическое объяснение природы этих сил было предложено в 1928 В.Гейзенбергом, который постулировал существование обменных взаимодействий между соседними атомами. Позднее Г.Бете и Дж.Слэтер показали, что обменные силы существенно возрастают с уменьшением расстояния между атомами, но по достижении некоторого минимального межатомного расстояния падают до нуля.

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА

Одно из первых обширных и систематических исследований магнитных свойств вещества было предпринято П.Кюри. Он установил, что по своим магнитным свойствам все вещества можно разделить на три класса. К первому относятся вещества с резко выраженными магнитными свойствами, подобными свойствам железа. Такие вещества называются ферромагнитными; их магнитное поле заметно на значительных расстояниях (см. выше). Во второй класс попадают вещества, называемые парамагнитными; магнитные свойства их в общем аналогичны свойствам ферромагнитных материалов, но гораздо слабее. Например, сила притяжения к полюсам мощного электромагнита может вырвать из ваших рук железный молоток, а чтобы обнаружить притяжение парамагнитного вещества к тому же магниту, нужны, как правило, очень чувствительные аналитические весы. К последнему, третьему классу относятся так называемые диамагнитные вещества. Они отталкиваются электромагнитом, т.е. сила, действующая на диамагнетики, направлена противоположно той, что действует на ферро- и парамагнетики.

Измерение магнитных свойств.

При изучении магнитных свойств наиболее важное значение имеют измерения двух типов. Первый из них –измерения силы, действующей на образец вблизи магнита; так определяется намагниченность образца. Ко второму относятся измерения «резонансных» частот, связанных с намагничением вещества. Атомы представляют собой крошечные «гироскопы» и в магнитном поле прецессируют (как обычный волчок под влиянием вращающего момента, создаваемого силой тяжести) с частотой, которая может быть измерена. Кроме того, на свободные заряженные частицы, движущиеся под прямым углом к линиям магнитной индукции, действует сила, как и на электронный ток в проводнике. Она заставляет частицу двигаться по круговой орбите, радиус которой дается выражением

R = mv/eB,

где m – масса частицы, v – ее скорость, e – ее заряд, а B – магнитная индукция поля. Частота такого кругового движения равна

где f измеряется в герцах, e – в кулонах, m – в килограммах, B – в теслах. Эта частота характеризует движение заряженных частиц в веществе, находящемся в магнитном поле. Оба типа движений (прецессию и движение по круговым орбитам) можно возбудить переменными полями с резонансными частотами, равными «естественным» частотам, характерным для данного материала. В первом случае резонанс называется магнитным, а во втором – циклотронным (ввиду сходства с циклическим движением субатомной частицы в циклотроне).

Говоря о магнитных свойствах атомов, необходимо особо остановиться на их моменте импульса. Магнитное поле действует на вращающийся атомный диполь, стремясь повернуть его и установить параллельно полю. Вместо этого атом начинает прецессировать вокруг направления поля (рис. 10) с частотой, зависящей от дипольного момента и напряженности приложенного поля.

Прецессия атомов не поддается непосредственному наблюдению, поскольку все атомы образца прецессируют в разной фазе. Если же приложить небольшое переменное поле, направленное перпендикулярно постоянному упорядочивающему полю, то между прецессирующими атомами устанавливается определенное фазовое соотношение и их суммарный магнитный момент начинает прецессировать с частотой, равной частоте прецессии отдельных магнитных моментов. Важное значение имеет угловая скорость прецессии. Как правило, это величина порядка 10¹⁰ Гц/Тл для намагниченности, связанной с электронами, и порядка 10⁷ Гц/Тл для намагниченности, связанной с положительными зарядами в ядрах атомов.

Принципиальная схема установки для наблюдения ядерного магнитного резонанса (ЯМР) представлена на рис. 11. В однородное постоянное поле между полюсами вводится изучаемое вещество. Если затем с помощью небольшой катушки, охватывающей пробирку, возбудить радиочастотное поле, то можно добиться резонанса на определенной частоте, равной частоте прецессии всех ядерных «гироскопов» образца. Измерения сходны с настройкой радиоприемника на частоту определенной станции.

Методы магнитного резонанса позволяют исследовать не только магнитные свойства конкретных атомов и ядер, но и свойства их окружения. Дело в том, что магнитные поля в твердых телах и молекулах неоднородны, поскольку искажены атомными зарядами, и детали хода экспериментальной резонансной кривой определяются локальным полем в области расположения прецессирующего ядра. Это и дает возможность изучать особенности структуры конкретного образца резонансными методами.

Расчет магнитных свойств.

Магнитная индукция поля Земли составляет 0,5Ч10^–4 Тл, тогда как поле между полюсами сильного электромагнита – порядка 2 Тл и более.

Магнитное поле, создаваемое какой-либо конфигурацией токов, можно вычислить, пользуясь формулой Био – Савара – Лапласа для магнитной индукции поля, создаваемого элементом тока. Расчет поля, создаваемого контурами разной формы и цилиндрическими катушками, во многих случаях весьма сложен. Ниже приводятся формулы для ряда простых случаев. Магнитная индукция (в теслах) поля, создаваемого длинным прямым проводом с током I (ампер), на расстоянии r (метров) от провода равна

Индукция в центре кругового витка радиуса R с током I равна (в тех же единицах):

Плотно намотанная катушка провода без железного сердечника называется соленоидом. Магнитная индукция, создаваемая длинным соленоидом c числом витков N в точке, достаточно удаленной от его концов, равна

Здесь величина NI/L есть число ампер (ампер-витков) на единицу длины соленоида. Во всех случаях магнитное поле тока направлено перпендикулярно этому току, а сила, действующая на ток в магнитном поле, перпендикулярна и току, и магнитному полю.

Поле намагниченного железного стержня сходно с внешним полем длинного соленоида с числом ампер-витков на единицу длины, соответствующим току в атомах на поверхности намагниченного стержня, поскольку токи внутри стержня взаимно компенсируются (рис. 12). По имени Ампера такой поверхностный ток называется амперовским. Напряженность магнитного поля H_a, создаваемая амперовским током, равна магнитному моменту единицы объема стержня M.

Если в соленоид вставлен железный стержень, то кроме того, что ток соленоида создает магнитное поле H, упорядочение атомных диполей в намагниченном материале стержня создает намагниченность M. В этом случае полный магнитный поток определяется суммой реального и амперовского токов, так что B = m0(H + H_a), или B = m0(H + M). Отношение M/H называется магнитной восприимчивостью и обозначается греческой буквой c ; c – безразмерная величина, характеризующая способность материала намагничиваться в магнитном поле.

Величина B/H, характеризующая магнитные свойства материала, называется магнитной проницаемостью и обозначается через ma, причем ma = m0m, где ma – абсолютная, а m – относительная проницаемости,

В ферромагнитных веществах величина c может иметь очень большие значения –до 10⁴ё10⁶. Величина c у парамагнитных материалов немного больше нуля, а у диамагнитных – немного меньше. Лишь в вакууме и в очень слабых полях величины c и m постоянны и не зависят от внешнего поля. Зависимость индукции B от H обычно нелинейна, а ее графики, т.н. кривые намагничивания, для разных материалов и даже при разных температурах могут существенно различаться (примеры таких кривых приведены на рис. 2 и 3).

Магнитные свойства вещества весьма сложны, и для их глубокого понимания необходим тщательный анализ строения атомов, их взаимодействий в молекулах, их столкновений в газах и их взаимного влияния в твердых телах и жидкостях; магнитные свойства жидкостей пока наименее изучены.

Урок 4. магнитные свойства вещества. электроизмерительные приборы — Физика — 11 класс

Физика, 11 класс

Урок 4. Магнитные свойства вещества. Электроизмерительные приборы

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1. Магнитные свойства вещества.

2. Свойства диа-, пара- и ферромагнетиков.

3. Принцип действия электроизмерительных приборов.

Глоссарий по теме:

Магнитная проницаемость – это физическая скалярная величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в данном веществе отличается от индукции магнитного поля в вакууме.

Диамагнетики – вещества, у которых магнитная проницаемость чуть меньше единицы. К таким веществам относятся золото, серебро, углерод, висмут.

Парамагнетики – вещества, у которых магнитная проницаемость чуть больше единицы. Это алюминий, вольфрам, щелочные металлы, магний, платина.

Ферромагнетики – вещества у которых магнитная проницаемость много больше единицы. Это железо, никель, кобальт, и сплавы металлов.

Точка Кюри – температура, при которой ферромагнетики теряют ферромагнитные свойства.

Ферриты – ферромагнитные материалы, не проводящие электрического тока.

Основная и дополнительная литература по теме:

1. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М. Физика. 11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. С. 27-30.

2.Рымкевич А. П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.- М.:Дрофа,2009. С. 113.

3. ЕГЭ 2017. Физика. 1000 задач с ответами и решениями. Демидова М.Ю., Грибов В.А., Гиголо А.И. М.: Экзамен, 2017.

Теоретический материал для самостоятельного изучения.

Все вещества в окружающей нас природе в какой — то мере обладают магнитными свойствами. Ещё с глубокой древности была известна способность некоторых минералов притягивать железные предметы. Среди многих приборов навигации, необходимых для прокладывания курса кораблей или самолётов, обязательно должен быть и магнитный компас. Во многих измерительных приборах основными деталями служат постоянные магниты. Что же происходит с веществом, помещённом в магнитное поле? Вспомним, как магнитные свойства катушки, по которой течёт ток, усиливаются, если в катушку вставлен железный сердечник. Железный сердечник намного увеличивает магнитное поле в катушке с током. Мы знаем, что вокруг катушки с электрическим током возникает магнитное поле, а железный сердечник, создаёт своё магнитное поле и, согласно принципу суперпозиции полей, векторы этих двух полей складываются. Таким образом, мы наблюдаем усиление магнитного поля. Магнитную индукцию, создаваемую электрическим током, обозначим через (В₀). Магнитную индукцию поля в веществе обозначим через (В). При введении железного сердечника, появляется магнитная индукция поля, возникающая благодаря намагничиванию вещества (В₁). Эти поля складываются по принципу суперпозиции полей. В итоге мы наблюдаем, что вещество может усилить или, возможно ослабить магнитное поле. Магнитная индукция поля, создаваемого этими токами в вакууме, будет меньше, чем магнитная индукция поля в веществе.

Магнитной проницаемостью вещества называется физическая скалярная величина показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в данном веществе отличается от индукции магнитного поля в вакууме.

Французский физик Андре Мари Ампер сравнивал магнитные поля, создаваемые полосовым магнитом и проводниками с током. В итоге, Ампер выдвинул гипотезу, что внутри молекул и атомов циркулируют элементарные электрические токи. Круговые электрические токи – это токи, обусловленные орбитальными движениями электронов вокруг ядра.

Английский физик Майкл Фарадей исследовал влияние вещества на магнитное поле. В итоге, он определил, что все вещества изменяют магнитное поле, если их поместить во внешнее магнитное поле. Получается если вещество поместить во внешнее магнитное поле, оно становится источником своего магнитного поля. Это явление называют намагничиванием. Таким образом, Майкл Фарадей обнаружил, что вещества делятся на три группы — диа-, пара-, и ферромагнетики.

Диамагнетики – это вещества, у которых магнитная проницаемость чуть меньше единицы. К таким веществам относятся золото, серебро, углерод, висмут. Магнитная проницаемость висмута равна 0,9998. Значит, магнитное поле ослабляется, когда в него помещают это вещество В˂В_0. Это означает, что вектор магнитной индукции поля, создаваемого веществом направлен противоположно вектору магнитной индукции поля, создаваемого током.

Парамагнетики – вещества, у которых магнитная проницаемость чуть больше единицы. Это алюминий, вольфрам, щелочные металлы, магний, платина. Эти вещества намагничиваются очень слабо, намагничиваются вдоль намагничивающего поля. Вектор магнитной индукции поля, создаваемого веществом, направлен в ту же сторону, что и вектор магнитной индукции поля, создаваемого током.

Ферромагнетики – это вещества, у которых магнитная проницаемость во много раз больше единицы. Это такие вещества как железо, кобальт, никель и сплавы металлов. Для железа магнитная проницаемость равна одна тысяча (1000).

Магнитные поля создаются ферромагнетиками не только вследствие обращения электронов вокруг ядер, но и вследствие их собственного вращения. Собственный вращательный момент (момент импульса) электрона называется спином. Согласно простейшим представлениям, электроны вращаясь вокруг собственной оси обладая зарядом, имеют, магнитное поле наряду с полем, появляющимся за счёт их орбитального движения вокруг ядер. В ферромагнетиках существуют области с параллельными ориентациями спинов, называемыми доменами; размеры доменов порядка 0.5 мкм. Параллельная ориентация спинов обеспечивает доменам минимум потенциальной энергии. Если ферромагнетик не намагничен, то ориентация доменов хаотична и суммарное магнитное поле, создаваемой доменами, равно нулю. При включении внешнего магнитного поля домены ориентируются вдоль линий магнитной индукции этого поля, и индукция магнитного поля в ферромагнетиках увеличивается, становясь в тысячи и даже миллионы раз больше индукции внешнего поля

Ферромагнитные свойства у веществ существуют только в определённой области температуры. Температура, при которой ферромагнитные материалы теряют свои ферромагнитные свойства, называют точкой Кюри по имени открывшего данное явление французского учёного Пьера Кюри. Если сильно нагреть намагниченный образец, то он потеряет способность притягивать железные предметы. Точка Кюри для железа 753 градусов по Цельсию, для кобальта 1000 градусов по Цельсию. Существуют ферромагнитные сплавы, у которых точка Кюри менее 100 градусов. Первые детальные исследования магнитных свойств ферромагнетиков были выполнены выдающимся русским физиком А.Г. Столетовым.

Большое применение получили ферромагнитные материалы, не проводящие электрического тока – ферриты. Это химические соединения оксидов железа с оксидами других веществ. К их числу относится и магнитный железняк.

Стальной или железный сердечник в катушке усиливает создаваемое ею магнитное поле, не увеличивая силу тока в катушке. Это экономит электроэнергию. Сердечники трансформаторов, генераторов, электродвигателей и т. д. изготовляют из ферромегнетиков. При выключении внешнего магнитного поля ферромагнетик остаётся намагниченным, таким образом создаёт магнитное поле в окружающем пространстве. Это объясняется тем, что домены не возвращаются в прежнее положение и их ориентация частично сохраняется. Благодаря этому существуют постоянные магниты. Постоянные магниты широко применяются в электроизмерительных приборах, громкоговорителях и телефонах, звукозаписывающих аппаратах, магнитных компасах и т.д. Электроизмерительный прибор является необходимым устройством в связи, промышленности, на транспорте, в медицине и в научных исследованиях.

Примеры и разбор решения заданий:

1. Для каких целей применяют ферромагнитные материалы? Выберите один правильный ответ.

Варианты ответов:

1) для усиления силы тока;

2) для ослабления магнитного поля;

3) для усиления магнитного поля;

4) для ослабления силы тока.

Пояснение: ферромагнетики и ферромагнитные материалы это вещества, которые создают наиболее сильные магнитные поля.

Правильный ответ: 3) для усиления магнитного поля.

2. По графику определите магнитную проницаемость стали при индукции В₀ намагничивающего поля 1) 0,4 мТл, 2) 1,2 мТл.

Дано:

1) B₀ = 0.4 мТл

2) B₀ = 1,2 мТл

µ₁ -? µ₂ -?

Решение:

По определению магнитная проницаемость µ показывает, во сколько раз индукция магнитного поля В в веществе превышает индукцию намагничивающего поля В₀ в вакууме: µ =

1. При В₀ = 0,4 мТл по графику находим что В = 0,8 Тл, следовательно:

2) При В₀ = 1.2 мТл, по графику В = 1,2 Тл

Следовательно:

Ответ: µ₁ = 2000; µ₂ = 1000

Магнитные свойства вещества

Любое вещество в мире имеет определенные магнитные свойства. Измеряются они магнитной проницаемостью.  В этой статье мы рассмотрим магнитные свойства вещества.

Гипотеза Ампера

Магнитная проницаемость показывает во сколько раз меньше или больше индукция магнитного поля в данной среде индукции магнитного поля в вакууме.

Намагниченным называется то вещество, которое создает собственное магнитное поле. Намагниченность возникает, если вещество поместить во внешнее магнитное поле.

Французский ученый Ампер установил причину, следствием которой является обладание телами магнитных свойств. В гипотезе Ампера говорится о том, что внутри вещества имеются микроскопические электрические токи (электрон имеет собственный магнитный момент, имеющий квантовую природу, орбитальное движение в атомах электронов). Именно ими и определяются магнитные свойства вещества. Если токи имеют неупорядоченные направления, то магнитные поля, которые они порождают, компенсируют друг друга. Тело оказывается не намагничено. Внешнее магнитное поле упорядочивает эти токи. Вследствие этого в веществе возникает собственное магнитное поле. Это и есть намагниченность вещества.

Именно по реакции веществ на внешнее магнитное поле и по упорядоченности их внутренней структуры, определяют магнитные свойства вещества. В соответствии с этими параметрами их делят на такие группы:

• Парамагнетики
• Диамагнетики
• Ферромагнетики
• Антиферромагнетики

Диамагнетики и парамагнетики

• Вещества, которые имеют отрицательную магнитную восприимчивость, не зависящую от напряженности магнитного поля, называются диамагнетики. Давайте разберемся, какие магнитные свойства вещества, называются отрицательной магнитной восприимчивостью. Это когда к телу подносится магнит, и оно при этом отталкивается, а не притягивается. К диамагнетикам относятся например, инертные газы, водород, фосфор, цинк, золото, азот, кремний, висмут, медь, серебро. То есть это вещества, которые находятся в сверхпроводящем состоянии или имеющие ковалентные связи.
• Парамагнетики. У этих веществ магнитная восприимчивость тоже не зависит от того, какая напряженность поля существует. Она при этом положительная. То есть при сближении парамагнетика с постоянно действующим магнитом, возникает сила притягивания. К ним можно отнести алюминий, платину, кислород, марганец, железо.

Ферромагнетики

Вещества, у которых высокая положительная магнитная восприимчивость, называются ферромагнетиками. У этих веществ, в отличие от диамагнетиков и парамагнетиков, магнитная восприимчивость зависит от температуры и напряженности магнитного поля, причем в значительной мере. К ним относятся кристаллы никеля и кобальта.

Антиферромагнетики и ферримагнетики

• Вещества, у которых во время нагревания совершается фазовый переход данного вещества, сопровождающегося появлением парамагнитных свойств, называются антиферромагнетиками. Если температура становится, ниже какой-то определенной, эти свойства у вещества наблюдаться не будут. Примерами этих веществ будут марганец и хром.
• Ферримагнетики характеризуются присутствием в них некомпенсированного антиферромагнетизма. Их магнитная восприимчивость тоже зависит от температур и напряженности магнитного поля. Но отличия у них все же, есть. К этим веществам можно отнести различные оксиды.

Все вышеперечисленные магнетики можно еще разделить на 2 категории:

• Магнитотвердые материалы. Это материалы с высоким значением коэрцитивной силы. Для их перемагничивания необходимо создать мощное магнитное поле. Эти материалы применяются в изготовлении постоянных магнитов.
• Магнитомягкие материалы, напротив, имеют маленькую коэрцитивную силу. При слабых магнитных полях они способны войти в насыщение. На перемагничивание у них малые потери. Из-за этого эти материалы применяются для изготовления сердечников для электрических машин, которые работают на переменном токе. Это, например, трансформатор тока и напряжения, или генератор, или асинхронный двигатель.

Мы рассмотрели все основные магнитные свойства вещества и разобрались, какие виды магнетиков существуют.

4.1. Классификация веществ по магнитным свойствам. 4. Магнитные материалы. Химия радиоматериалов. Курс лекций

По реакции на внешнее магнитное поле и по характеру внутреннего магнитного упорядочения все вещества в природе можно разделить на пять групп:

• диамагнетики;
• парамагнетики;
• ферромагнетики;
• антиферромагнетики;
• ферримагнетики.

Диамагнетики – магнитная проницаемость m меньше единицы и не зависит от напряженности внешнего магнитного поля.

Диамагнетизм обусловлен небольшим изменением угловой скорости орбитального вращения электрона при внесении атома в магнитное поле.

Диамагнитный эффект является универсальным, присущим всем веществам. Однако в большинстве случаев он маскируется более сильными магнитными эффектами.

К диамагнетикам относят инертные газы, водород, азот, многие жидкости (вода, нефть), ряд металлов (медь, серебро, золото, цинк, ртуть и др.), большинство полупроводников и органических соединений. Диамагнетики – все вещества с ковалентной химической связью и вещества в сверхпроводящем состоянии.

Внешним проявлением диамагнетизма является выталкивание диамагнетиков из неоднородного магнитного поля.

Парамагнетики – вещества с m больше единицы, не зависящей от напряженности внешнего магнитного поля.

Внешнее магнитное поле вызывает преимущественную ориентацию магнитных моментов атомов в одном направлении.

Парамагнетики, помещенные в магнитное поле, втягиваются в него.

К числу парамагнетиков относятся: кислород, окись азота, щелочные и щелочно-земельные металлы, соли железа, кобальта, никеля и редкоземельных элементов.

Парамагнитный эффект по физической природе во многом сходен с дипольно-релаксационной поляризацией диэлектриков.

К ферромагнетикам относят вещества с большой магнитной проницаемостью (до10⁶), сильно зависящей от напряженности внешнего магнитного поля и температуры.

Ферромагнетикам присуща внутренняя магнитная упорядоченность, выражающаяся в существовании макроскопических областей с параллельно ориентированными магнитными моментами атомов. Важнейшая особенность ферромагнетиков заключается в их способности намагничиваться до насыщения в слабых магнитных полях.

Антиферромагнетиками являются вещества, в которых ниже некоторой температуры Т° спонтанно возникает антипараллельная ориентация магнитных моментов одинаковых атомов или ионов кристаллической решетки

При нагревании антиферромагнетик переходит в парамагнитное состояние. Антиферромагнетизм обнаружен у хрома, марганца и ряда редкоземельных элементов (Ce, Nd, Sm, Tm и др.)

К ферримагнетикам относят вещества, магнитные свойства которых обусловлены нескомпенсированным антиферромагнетизмом. Магнитная проницаемость у них высока и сильно зависит от напряженности магнитного поля и температуры.

Свойствами ферримагнетиков обладают некоторые упорядоченные металлические сплавы, но, главным образом – различные оксидные соединения, а главный интерес представляют ферриты.

Диа-, пара- и антиферромагнетики можно объединить в группу слабомагнитных веществ, тогда как ферро- и ферримагнетики представляют собой сильномагнитные материалы и представляют наибольший интерес.

Презентация по физике на тему «Магнитные свойства вещества.»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Магнитные свойства вещества.

Гипотеза Ампера. Магнитные свойства постоянных магнитов объясняются циркулирующими внутри них микротоками.

Физическая величина, показывающая во сколько раз индукция МП в веществе (В), отличается по модулю от индукции МП в вакууме (В0), называется магнитной проницаемостью среды:

В зависимости от μ все вещества делят на три группы: Диамагнетики Парамагнетики. Ферромагнетики.

Диамагнетики (µ<1). Ослабляют внешнее магнитное поле. Диамагнитными свойствами обладают, например, серебро, свинец, кварц, большинство газов.

Парамагнетики ( µ >1). Слабо намагничиваются в направлении индукции внешнего поля.

Значительно усиливают МП. (железо, никель, кобальт). Ферромагнетики ( µ >>1).

Поместив внутрь соленоида стальной стержень, мы получим простейший электромагнит. При прочих равных условиях магнитное поле электромагнита гораздо сильнее магнитного поля соленоида. Для подтверждения наших слов проделаем опыт.

Ферромагнетиками могут быть различные сплавы, содержащие ферромагнитные элементы. Широкое применение в технике получили керамические ферромагнитные материалы – ферриты.

Природа ферромагнетизма. Домены. Внутри кристалла ферромагнетика самопроизвольно возникают намагниченные области протяженностью 10-2 – 10-4 см — домены.

В разных доменах индукции МП имеют различные направления и компенсируют друг друга.

При внесении ферромагнетика в МП смещаются границы доменов так, что объем доменов, ориентированных по внешнему полю, увеличивается, следовательно возрастает магнитная индукция намагниченного вещества.

Магнитный гистерезис ферромагнетиков. При вынесении ферромагнетика из внешнего МП домены сохраняют ориентацию. Возникает остаточная намагниченность. Образуется постоянный магнит.

Напряженность магнитного поля.

Магнитный гистерезис — это зависимость магнитной индукции ферромагнетика от напряженности магнитного поля

Если остаточная намагниченность велика, ферромагнетик – жесткий. Используют для изготовления постоянных магнитов. Если остаточная намагниченность мала, — мягкий. Используют в сердечниках электромагнитов.

Температура Кюри. Упорядоченная ориентация МП атомов ферромагнетика может быть нарушена за счет их теплового движения. Чем выше температура, тем быстрее размагничивается ферромагнетик.

Температура, выше которой вещество теряет ферромагнитные свойства и становится парамагнетиком, называется температурой (или точкой) Кюри.

После охлаждения домены образуются вновь, но их ориентация не сохраняется. Кроме того, магнитно-твердый материал может стать магнитно-мягким.

Магнитная запись информации.

Ферромагнетики изменяют свой объем в процессе перемагничивания. Это свойство наз. магнитострикцией. Его используют для получения ультразвуковых колебаний. Для этого вставляют в катушку сердечник с выступающим концом и питают катушку переменным током высокой частоты.

Курс профессиональной переподготовки

Учитель физики

Курс повышения квалификации

Курс повышения квалификации

Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое

Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

Выберите учебник: Все учебники

Выберите тему: Все темы

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Номер материала: ДБ-1157738

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Использование магнитных свойств вещества | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Тема:

Магнетизм

При взаимодействии с магнитным полем изменяются не только магнитные свойства веществ, но и другие — механические, теп­ловые, электрические, оптические и даже химические.

Все изменения свойств веще­ства в магнитном поле исполь­зуют на практике.

Одним из интересных примеров исполь­зования действия магнитного поля на веще­ство является «омагничивание» воды. Пройдя через магнитное поле, вода приобретает новые свойства. Такая вода не образовывает накипи в паровых котлах, что позволяет использовать ее без дополнительной хими­ческой обработки. Бетон, замешанный на «омагниченной» воде, прочнее, чем обыч­ный.

Явление усиления магнитного поля фер­ромагнетиками используется в различных электротехнических приборах: электромаг­нитных кранах, реле, электродвигателях, трансформаторах. Для этого используются специальные сорта электротехнической ста­ли (рис. 6.34).

Трудно представить себе современную радиоэлектронику без элементов из искус­ственных ферромагнетиков — ферритов. Из них изготавливают антенны, сердечники колебательных контуров и трансформаторов. Широко распространены ферритовые по­стоянные магниты.

Без магнитных материалов трудно пред­ставить современные методы записи инфор­мации. Типичным примером устройства для записи на магнитной пленке является маг­нитофон (рис. 6.35). В этом аппарате исполь­зуется специальная пленка, покрытая тон­ким слоем ферромагнитного материала. Переменный электрический ток от усилите­ля поступает в специальную записываю­щую головку — катушку с ферромагнит­ным сердечником, в котором есть узкая щель. При прохождении переменного тока по катушке в щели головки появляется пе­ременное магнитное поле, магнитная ин­дукция которого изменяется. Когда пленка проходит над головкой, на ней остается ряд намагниченных участков, соответствующих переменному току, который подается в го­ловку. Подобный физический процесс происходит при записи информации на дис­ке винчестера в современном компьютере (рис. 6.36).

При воспроизведении записанной инфор­мации пленка осуществляет движение над магнитной головкой, где благодаря элект­ромагнитной индукции возникает перемен­ный электрический ток, который после уси­ления электронным усилителем подается на громкоговоритель или другой анализирую­щий прибор. Материал с сайта http://worldofschool.ru

• Магнитные свойства вещества конспект

• Электромагнитные явления доклад

• Природа магнитных свойств вещества шпаргалка

• Доклад применение магнитных свойств в веществах

• Реферат электромагнитные явления

• Какие свойства ферромагнетиков используются в электромаг­нитах?

• Какие свойства ферромагнетиков используют при записи ин­формации?

• С какой целью «омагничивают» воду?

Закройте глаза — откройте глаза( 2раза)

Посмотрите вверх – вниз (3раза)

Далеко-близко (3раза)

Налево – направо (3раза)

6— Слова могут не только дружить, сближаться по смыслу, но и спорить, ссориться, или, другими словами, противовпоставляться друг другу.

-Кто был внимателен. Какие антонимы я назвала? Вспомните, что такое антонимы?

 VI. Закрепление изученного материала

Работа по учебнику. Упр. 72 (с. 48)

Работа в группах.

Вам предстоит заменить в предложениях выделенные слова антонимами. Подумайте, изменится ли смысл предложения.

1) Пустой колос лёгок, он стоит прямо. (Полный колос тяжёл, он к земле клонится).

2) Наступила холодная снежная зима. (Наступило жаркое цветущее лето).

— У какой группы есть желание прочитать своё предложение?

1. задание. «Третье лишнее»:  вычеркни третье лишнее слово, которое не является антонимом:

—Вспомните, что такое омонимы? 8 

«Омонимы  — слова, которые звучат одинаково, но имеют совершенно разные значения. 

1. задание. Каждой команде по очереди предстоит найти в предложениях омонимы и назвать их.

 Каков ни есть, а хочет есть.

• Побелил с утра я потолок  –   к вечеру картошки потолок.

• Не хочет косой косить косой, говорит: «Коса коса».

• Велели Поле полоть в поле.

• Сидит, молчит, не ест, не пьет и током слезы точит, а старший брат   свой нож берет, присвистывая, точит.

• Медведь в бору, не зная правил, машиной персональной правил. И в елку врезался.

 —    Предложение написать на листочке, по очереди каждая команда выбирает себе по 2 предложения.

  2. задание. Составить словосочетание с омонимами, все возможные варианты: например: бить /бить в колокол, бить ключом, бить соседа/

Лесной ключ

Ключ от сейфа

Ключ к шифру

Гаечный ключ

Осенний лист

Больничный лист

Бумажный лист

YII. Физминутка. Игра «Топайте – хлопайте»

— Если я называю синоним — вы топаете, если услышите антоним — хлопаете……

Весёлый – радостный, весёлый – грустный, молодость – старость, нежный – ласковый, тихо – громко, строить – разрушать, друг – товарищ

VIII. Закрепление изученного материала.

Графический диктант. (Учитель читает предложение. Учащиеся записывают его номер и указывают, какие слова там употреблены: с – синонимы, а — антонимы, о – омонимы). Коллективная проверка.

Жди горе от моря, а беды от воды.

Добрый плачет от радости, а злой от зависти.

Солнце на ели, а мы еще не ели.

Лодырь и бездельник – им праздник и в понедельник.

В глаза хвалит, а за глаза бранит.

IX. Рефлексия

— Поделитесь своими впечатлениями на уроке.

-Кому понравился урок?

-Кто остался доволен своей работай на уроке, поднимите руки.

— Я с вами согласна, вы все молодцы, спасибо за работу.

— Оцените специальным знаком свою работу на уроке.

X. Подведение итога

– Как группируются слова на основе их значения и звучания?

— Какие слова мы сегодня учились употреблять? Какую роль они играют в нашей речи?

— Какой фразеологический оборот может описать человека, который умело использует синонимы, антонимы, омонимы в своей речи? (За словом в карман не полезет).

XI. Домашнее задание

Упр. 73 (с. 48)

Проверочная работа по русскому языку по теме «Синонимы». «Антонимы» | Тест по русскому языку (4 класс) на тему:

_________           _______________________________________

Синонимы

1)К словам из первого столбика подберите синонимы из второго столбика и соедините их.

2) Выберите из ряда слов по три слова-синонима и подчеркните их.

• Красный, жёлтый, алый, голубой, зелёный, огненный.
• Мыслить, дума, думать, мысленный, соображать, мысль.

3) Найдите «лишнее» слово в каждом  синонимическом ряду, зачеркни его.

• великолепный, восхитительный, огромный, дивный, чудный
• храбрый, бесстрашный, мудрый,  решительный, смелый

4) Распределите данные слова на три группы. В каждой группе должно быть по три слова.

Беда, буря, труд, ураган, горе, шторм, несчастье, работа, дело.

____________       _____________             _______________

____________       _____________             _______________

          ____________       _____________             _______________

5) Замените в предложениях повторяющиеся слова синонимами.

    Пользуйтесь словами для справок.

           Стояло жаркое лето. Дни были очень жаркие. С утра до вечера светило жаркое солнце. Дети загорали под его жаркими лучами.

Слова для справок: знойные, палящее, жгучими.

Антонимы

1)      Подберите антонимы к данным словам.

Тьма — _______ , вверх —  _________, холодный — ___________, помогать__________.

2)     Продолжите  начатые  предложения  антонимами.

В поле холодно, а в доме _____________. 

Заяц бегает быстро, а черепаха ползает  ______________ .

3) Подбери антонимы к подчеркнутым словам.

лёгкий чемодан -________,  лёгкая  задача -_________, лёгкий  мороз —  ___________,          мелкий   почерк-__________, мелкое  озеро-___________

4)  Найди     в словаре       антонимы     к  словам .

Успех-_____________,  родина-______________ ,   активный-____________.

Омонимы   

1. Прочитайте стихотворение Я. Козловского и найдите в нём слова – омонимы,

      запиши их рядом.

Суслик выскочил из норки

И спросил у чёрной норки:

— Где вы были?

— У лисички!

— Что вы  ели там?

— Лисички!              ____________   ,   ____________

2)   Шуточные вопросы.

 Каким ключом нельзя отвернуть гайку?  ______________

 Какую соль не кладут в суп? _________________

       Какой кистью   не  красят  стену? ______________________

Урок русского языка в 4 классе по теме «Синонимы, антонимы, омонимы»

по теме

Провела

Шахбанова Эльмира Зейнутдиновна

Урока русского языка в 4 классе по теме «Синонимы, антонимы, омонимы»

(УМК «Школа России)

Тип: повторение изученного материала

Цель: актуализировать знания о синонимах, антонимах, омонимах

Планируемые результаты

Предметные:

— определять значение слова по тексту или уточнять с помощью толкового словаря

— различать синонимы, антонимы, омонимы

— подбирать к словам синонимы, антонимы, омонимы

Метапредметные:

— понимать и сохранять в памяти учебную задачу урока

— высказывать и обосновывать свое мнение

— осуществлять продуктивное сотрудничество с учителем и сверстниками

— сличать способ действия и его результат с эталоном

Личностные:

— уважительно относиться к русскому слову

Межпредметные связи: чтение (обогащение словарного запаса)

Ресурсы урока: учебник Канакина «Русский язык», ч.

Ход урока

Организационный момент

У. — Ребята к нам сегодня пришли гости, поприветствуйте их пожалуйста. Они пришли посмотреть, как мы с вами умеем работать, чётко и правильно излагать свои мысли. Я желаю вам на этом уроке продуктивной работы и взаимопонимания. У вас на парте есть тетради для работы на уроке. Подпишите их.

II. Актуализация знаний

— Узнайте слова по их лексическому значению, запишите. Подчеркните непроверяемые безударные гласные.

Поток воздуха. (Ветер)

Время еды, обычно в середине дня. (Обед)

Утренняя еда, еда до обеда. (Завтрак)

Главный город, административно – политический центр государства. (Столица)

— К какой части речи относятся все слова? (Имя существительное)

— выполните звукобуквенный разбор слова обед. (Один человек работает у доски на оценку. Коллективная проверка)

— Составьте с любым из слов предложение.

— Запись на оценку с комментированием предложения:

С севера подул холодный ветер.

Синтаксический разбор предложения.

VI. Самоопределение к деятельности

-Послушайте отрывок из стихотворения И. Токмаковой и найдите в нем слова, близкие по значению.

Зябнет осинка

Дрожит на ветру

Стынет на солнышке

Мерзнет в жару.

(Зябнет, дрожит, стынет, мерзнет)

— Кто вспомнит, как в русском языке называются слова, близкие по значению? (Синонимы)

— К какой части речи они относятся? ( Глагол)

— Отгадайте загадку и назовите слова, противоположные по значению?

Далеко мой стук

Слышится вокруг.

Червякам я враг,

А деревьям друг.

(Это дятел. Враг – друг)

— Как называются слова, противоположные по значению? (Антонимы)

— Какой частью речи являются эти слова? (Имя существительное)

— Отгадайте следующую загадку?

Из меня берут порою

Реки свой исток.

А в руках твоих открою я любой замок. (Ключ)

— Какую особенность слова ключ раскрывает загадка? (Оно имеет два значения)

— Есть ли между этими значениями что–то общее? (Нет)

— Как называются слова, которые произносятся одинаково, но имеют разные значения? (Омонимы)

— Определите сами тему и задачи урока. (Повторить понятия синонимы, антонимы, омонимы и научиться распознавать их в речи)

V. Работа по теме урока

1. Работа по учебнику

Упр. 70 (с.47)

(Коллективная работа со схемой по вопросам и заданиям учебника.)

— При подборе антонимов, синонимов, омонимов к словам можно обращаться к специальным словарям. Показ словарей. Мы обратимся к данным словарям на странице 156 нашего учебника.

— Подберите к словам первого столбика слова из второго столбика с противоположным значением:

Упр. 69 (с. 47) – устно

(Работа в парах. Коллективная проверка)

— Прочитайте пословицы. Вставьте пропущенные антонимы:

… слава лежит, а … бежит.

… дело лучше …безделья.

… всегда становится … .

На … собака лает, а … кусает.

Слова для справок: маленькое-большое, смелый-трусливый, тайное-явное, добрая-худая,

Проверка. (слайд 11)

2. Беседа

— Для чего в языке нужны слова синонимы? (Ответы детей)

— Главное достоинство синонимов – способность обозначать небольшие различия, более точно, более ярко выражать мысли. Например, слово друг означает человека, близкого по духу, тогда как словом приятель мы называем того, с кем сложились хорошие отношения, но не очень близкие отношения.

— Разные виды синонимов используются в возвышенной речи или, наоборот, в просторечии: мальчик – пацан, прибыть – приехать.

Найдите «лишнее» слово в каждом синонимическом ряду, зачеркни его.

храбрый, бесстрашный, мудрый, решительный, смелый

великолепный, восхитительный, огромный, дивный, чудный

Определить синонимический ряд (знаком +)

Бездушный, чёрствый, отзывчивый

Смелый, храбрый, мужественный

Добрый, жадный, щедрый

Вечный, бессмертный, временный

Глупый, неумный, недалёкий

1 2 3 4 5

Подбери к словам антонимы и синонимы:

2.Заполните пропуски в таблице «От синонимов к антонимам» (слайд 20)

Графический диктант

(Учитель читает предложение. Учащиеся записывают его номер и указывают, какие слова там употреблены: с – синонимы, а — антонимы, о – омонимы.)

1.Жди горе от моря, а беды от воды.

2.Добрый плачет от радости, а злой от зависти.

3.Солнце на ели, а мы еще не ели.

4.Лодырь и бездельник – им праздник и в понедельник.

5.В глаза хвалит, а за глаза бранит.

— Коллективная проверка.

— Оцените специальным знаком свою работу на уроке.

Замените в предложениях повторяющиеся слова синонимами.

Стояло жаркое лето. Дни были очень жаркие. С утра до вечера светило жаркое солнце. Дети загорали под его жаркими лучами.

YI.Физминутка

Игра «Топайте – хлопайте»

— Если я называю пару синонимов — вы топаете, если услышите антонимы — хлопаете……

Весёлый – радостный, весёлый – грустный, молодость – старость, нежный – ласковый, тихо – громко, строить – разрушать, друг – товарищ

VII.Закрепление изученного материала

5. Работа капитанов

— Составьте из слов синонимические рядыСобрать цветок)

Грустный, слабый, ломкий, стремительный, печальный, унылый, хрупкий, быстрый, скорый.

[На слайде «собираются» цветы]

— Какие получились цветы? Подберите синонимы (красивые, чудесные, прекрасные, живописные). (слайд 17)

Прочитать стихотворение и найти в нём слова- омонимы и записать их.

Работа в группах:

Дети получают карточки со словами .Дети должны их распределить по домикам.

Самостоятельная работа, один человек работает на откидной доске. Коллективная проверка. Взаимооценка.

VIII. Рефлексия

IX. Подведение итога

Какие слова называются синонимами, антонимами, омонимами? Приведите примеры.

Оценивание.

— закрасьте ту часть круга , которая . (слайд 21)

X. Домашнее задание

Упр. 72 (с. 48)

1 уровень — выполнить задание по странице учебника;

2 уровень – во 2 и 3 предложении подчеркнуть орфограммы в словах на изученные правила, уметь объяснить;

3 уровень – подчеркнуть орфограммы во всем упражнении, уметь объяснить.

Ребята, закрасьте ту часть круга, которая соответствует вашему впечатлению от урока:

приложение Тетрадь для работы в классе
DOCX / 449.98 Кб
презентация к уроку
PPTX / 1.2 Мб

Презентация «Синонимы, антонимы, омонимы» — начальные классы, презентации

библиотека
материалов

Содержание слайдов

Номер слайда 1

Урок русского языка. МАОУ Лицей г.о. Бронницы. Учитель начальных классов: Михайлова Ольга Вячеславовна

Номер слайда 2

Солдат – воин, защитник, боец. Синонимы Метель – вьюга, пурга.

Номер слайда 3

Антонимы Правда Горький Добрый Ложь Сладкий Злой

Номер слайда 4

Омонимы Коса Ручка

Номер слайда 5

Тема урока: Синонимы, антонимы, омонимы

Номер слайда 6

Цели урока:1. Продолжить работу с синонимами, антонимами, омонимами.2. Учиться употреблять такие слова в речи

Номер слайда 7

Низко – высоко. Близко – далеко Мало – велико Кислое – сладкое

Номер слайда 8

Больше — меньше. Встречают – провожают. Взять – отдать. Свет – тьма.

Номер слайда 9

Что бывает подземным, гаечным, скрипичным? Мужская стрижка, вид спорта, больничная палата? БОКСКЛЮЧ

Номер слайда 10

Со мной ходи стрельбе учиться, И на гряде меня ищи. Могу попасть я метко в птицу,А также попадаю в щи. Лук Всем пишущим я помогаю. И птиц от стужи согреваю. Перо

Номер слайда 11

1. Тема урока помогла мне… Я узнал(а)…2. Ещё я хочу задать вопрос: …

Номер слайда 12

Синонимы. Антонимы. Омонимы

Привет, ребята!

Представляете, сегодня в нашей школе для вирусят я рассказывала наизусть отрывок из сказки Корнея Ивановича Чуковского «Муха-Цокотуха». Мне хотелось получить самую высокую отметку – сто! Да-да, у нас, у вирусят, стобалльная система оценки. Но вместо ста баллов я получила лишь пятьдесят. Почему? Мне не понятно. Вот послушайте, как я читала:

Муха, Муха-Цокотуха,

Позолоченный животик!

Муха по полю пошла,

Муха денежку отыскала.

Пошла Муха на базар

И приобрела самовар.

Неужели сразу три слова я прочитала неправильно? А как правильно?

Вот интересно, смысл предложений почти не изменился, а слова совсем другие. Теперь понятно! Я запомнила именно смысл текста, а стихотворение не доучила, и некоторые слова заменила синонимами.

Вы помните, ребята? Синонимы – это слова, которые произносятся и пишутся по-разному, но одинаковы или близки по значению.

Конечно, слово «животик» звучит гораздо нежнее, чем грубоватое слово «брюхо». А вот синонимы «нашла» и «отыскала» в этом стихотворении очень близки по значению, так же, как и синонимы «купила» и «приобрела».

Правда, при замене слов «брюхо», «нашла» и «купила» синонимами, в стихотворении нарушились рифма и ритм. Ну и, конечно, в стихах нельзя заменять слова автора своими словами. Теперь я поняла, почему получила пятьдесят баллов, а не сто.

Однако в нашей повседневной речи синонимы очень помогают красиво излагать свои мысли. Во-первых, синонимы обогащают нашу речь. А во-вторых, некоторые синонимы, хоть и близки по значению, могут придавать высказыванию несколько иной оттенок.

Давайте прочитаем вот эти строки:

Мы по улице идём, дружно мы шагаем.

А потом стрелой, трусцой, рысью пробегаем.

В первой строчке синонимы «идём» и «шагаем» почти не отличаются по смыслу.

А во второй строчке слова «стрелой», «трусцой», «рысью» хоть и являются синонимами, так как обозначают способ бега, но при этом имеют несколько отличающиеся друг от друга смысловые оттенки. Бежать стрелой – это значит очень быстро. Трусцой – тоже бежать, но неторопливо, с ленцой. Рысью – бежать быстрым мелким шагом.

Или возьмём такую пословицу: «Приятелей много, а друга нет». Здесь синонимы – «приятель» и «друг». У этих слов тоже есть смысловые различия.

Приятель – это человек, с которым можно пойти на прогулку, весело пообщаться. Но близкий человек, с которым можно поделиться секретом, который всегда в трудную минуту придёт на помощь, – это не приятель, а друг.

А помните, ребята, басню Ивана Андреевича Крылова «Стрекоза и Муравей»? В ней попрыгунья Стрекоза всё лето пела и танцевала, и поэтому не подготовилась к холодной зиме.

В басне есть такие строчки: «Злой тоской удручена, к Муравью ползёт она».

Если бы здесь было сказано, что Стрекоза не ползёт, а летит или даже идёт, то звучание этих строк не было бы таким печальным. А вот слово «ползёт» показывает, до чего же плохо Стрекозе.

Так что синонимы помогают не только разнообразить речь, но и придавать ей особые смысловые оттенки и выразительность.

А сейчас я предлагаю вам разгадать загадку. Назовите профессию человека.

Умело он ведёт машину —

Ведь за рулём не первый год!

Слегка шуршат тугие шины,

Он нас по городу везёт.

Ну, какие у вас получились ответы? Кто-то сказал, что это водитель, а кто-то назвал профессию шофёра. А ведь и те, и другие правы, потому что слова «водитель» и «шофёр» – синонимы. Кстати, назвав эти синонимы, мы заодно повторили словарное слово «шофёр».

Вы, конечно, помните, что в русском языке существуют не только синонимы, но и антонимы – слова с противоположным значением. Я познакомилась с антонимами, прочитав стихотворение американского поэта Джона Чиарди «Прощальная игра».  Давайте и мы с вами поиграем в неё. Я буду читать строчки из стихотворения, а вы подбирать антонимы.

И нам с тобой

Пришёл черёд

Сыграть в игру

«Наоборот».

Скажу я слово

«ВЫСОКО»,

А ты ответишь:

«НИЗКО».

Скажу я слово

«ДАЛЕКО»,

А ты ответишь:

«БЛИЗКО».

Скажу я слово

«ПОТОЛОК»,

А ты ответишь:

«ПОЛ».

Скажу я слово

«ПОТЕРЯЛ»,

И скажешь ты:  

«НАШЁЛ».

Конечно, стихотворение ещё не закончилось. И если вам интересно, вы можете найти книгу стихов Джона Чиарди и прочитать его. И не только это стихотворение. Поверьте, в этой книге все стихи весёлые и интересные.

Ну а мы вернёмся к синонимам и антонимам. Давайте ещё раз посмотрим на несколько пар синонимов и антонимов. Приятель – друг, идти – шагать, рысью – трусцой.

Трус – храбрец, потерял – нашёл, высоко – низко.

Обратите внимание на то, что в парах и синонимы, и антонимы являются одинаковыми частями речи:

приятель – друг и трус – храбрец – имена существительные;

идти – шагать и потерял – нашёл – глаголы;

рысью – трусцой и высоко – низко – наречия.

Не забудьте, ребята, синонимы и антонимы – это чаще всего слова одной части речи.

Ну а теперь пришло время поговорить об омонимах. Слово «омонимы» происходит от древнегреческого слова «ὁμώνυμος», что значит «одноимённый».

Вот послушайте:

Нужен нам дежурства график.

Нарисует его график.

Как видите, здесь два слова «график» пишутся и звучат одинаково. Но их значение абсолютно разное. Между ними нет совершенно ничего общего. В первом предложении слово «график» обозначает порядок, последовательность дежурства. Во втором предложении словом «график» называют художника, выполняющего рисунки при помощи линий, штрихов, пятен и точек.

Вот такие слова, которые пишутся и звучат одинаково, но имеют разное значение, называются омонимами.

Вам уже приходилось встречаться с омонимами, например, ключ от двери и ключ – родник, норка – зверёк и норка – жилище, вырытое в земле. А вот ещё примеры омонимов:

рысь – это животное, и рысь – способ движения лошади;

наряд – одежда, и наряд – документ с распоряжением о выполнении какой-либо работы;

дробь – мелкие свинцовые шарики для стрельбы из охотничьего ружья, и дробь – число, обозначающее часть целого. 

Как видите, эти слова пишутся и произносятся одинаково, а обозначают абсолютно разные предметы.

Ну а нам пора сегодня заканчивать. О чём же мы сегодня говорили? О синонимах, антонимах и омонимах.

Синонимы – слова, разные по звучанию и написанию, но одинаковые или близкие по значению.

Антонимы – слова, разные по звучанию и написанию и противоположные по значению.

Омонимы – слова, одинаковые по звучанию и написанию, но разные по значению.

Я же прощаюсь с вами. Пока, ребята!

Словарь синонимов: 2 класс | Наука делать уроки

Список синонимов и рабочие листы синонимов, которые можно бесплатно распечатать

English Worksheets

EnglishForEveryone.org — это ваш ресурс для распечатываемых английских рабочих листов. Слева на этой странице вы найдете указатель, содержащий сотни качественные учебные материалы. Чтобы открыть файл PDF для печати, просто нажмите на тему по вашему выбору, затем выберите нужный рабочий лист по ссылкам на этой странице. Вы можете использовать любые материалы на этом веб-сайте без разрешения, при условии, что наша строгая политика в отношении авторских прав соблюдается.Если вы хотите поблагодарить нас, расскажите своим друзьям об этом веб-сайте и подумайте о том, чтобы сделать ссылку на наши веб-страницы (см. Наши Условия использования, чтобы узнать, как это сделать). Мы ценим ваш интерес и поддержку и надеемся, что наши материалы будут полезны для использования в классе или дома.

Начальная школа (K-12), общеобразовательная школа (GED), английский как второй язык (ESL), и все, кто хочет улучшить свои знания английского языка, должны иметь возможность воспользоваться этим сайтом. Мы предлагаем широкий выбор точных и кратких ресурсов по развитию навыков, ориентированных на разные уровни способностей.Мы надеемся, что вы найдете наши ресурсы визуально привлекательными, простыми, легкими для поиска и способными передать суть английского языка. Для доступа к этим ресурсам регистрация не требуется. Наши распечатываемые рабочие листы и интерактивные викторины постоянно проверяются и уточняются в классе, чтобы сделать их максимально понятными и плавными. Каждый рабочий лист составлен таким образом, чтобы максимально использовать пространство страницы и экономить бумагу на принтере / копировальном аппарате.

Интернет казался лучшей платформой для запуска англоязычного ресурса такого типа из-за его и широкой доступности.Простой дисплей и понятная структура навигации веб-сайта упрощают понимание для начинающих пользователей и новичков, говорящих по-английски. Хотя этот веб-сайт создан для максимально возможной помощи учащимся, учителя и родители могут счесть его особенно полезным. Мы надеемся, что вы сможете найти ресурсы, подходящие для использования в классе, или расширить свое знакомство с определенным аспектом английского языка с минимальными усилиями.

EnglishForEveryone является аффилированным лицом с Read Theory и English Maven — отличными сайтами для интерактивных информационных практических викторин.Если у вас есть какие-либо вопросы / комментарии относительно любого из этих веб-сайтов, не стесняйтесь размещать сообщение на нашей доске сообщений или связаться с представителем EnglishForEveryone напрямую по нашему адресу электронной почты: englishforeveryone.org@gmail.com.

Урок антонимов и синонимов — Дневник черепахи

В этом уроке мы узнаем о некоторых различных терминах для слов в английском языке

Синонимы

Сначала рассмотрим синонимы.

Если два слова являются синонимами , это означает, что они имеют одинаковое значение или аналогичных значений .

Давайте посмотрим на несколько примеров:

• Слова «красивый» и «красивый» имеют схожие значения — они являются синонимами.
• Слова «огромный» и «огромный» имеют схожие значения — они являются синонимами.
• Слова «улица» и «дорога» имеют схожие значения — они являются синонимами.
• Слова «истинный» и «фактический» имеют схожие значения — они являются синонимами.

Вы можете использовать синонимы для изменения слов при письме. Вместо того, чтобы всегда использовать слово «большой», вы можете использовать более описательный язык: «огромный», «гигантский», «огромный».

Обратите внимание на разницу в следующих предложениях:

• Медведь, которого мы видели в лесу, был большой .
• Медведь, которого мы видели в лесу, был огромных .

Второе предложение является более описательным и дает нам лучшее представление о том, насколько велик был медведь.

Важно понимать, что, хотя слова могут иметь схожее значение, не всегда взаимозаменяемы . Это означает, что вы не всегда можете заменить слово другим только потому, что значения схожи.

Давайте посмотрим на несколько примеров:

• Дженнифер была голодной или Дженнифер была голодной .
  «Голодный» и «голодный» имеют схожие значения, но если Дженнифер «голодна», она очень голодна.
  Если вы пытаетесь показать, насколько она голодна, лучше сказать «голодная».
• У Марка было бу-бу или у Марка было травм .
  «Бу-бу» — распространенное сленговое слово для обозначения травмы, но даже если эти два слова означают схожие вещи, вы не захотите использовать «бу-бу» в официальной речи или письме.

Опять же, синонимы могут помочь вам разнообразить ваши слова при письме, но они также могут помочь вам более конкретизировать то, что вы хотите сказать. и , используя более формальный синоним, могут помочь вам, когда вы пишете.

Антонимы

Теперь посмотрим на антонимы.

Если два слова являются антонимами , это означает, что они имеют противоположное значение .

Давайте посмотрим на несколько примеров:

• Слова «строить» и «разрушать» имеют противоположные значения — они антонимы.
• Слова «холодный» и «теплый» имеют противоположные значения — они антонимы.
• Слова «гладкий» и «грубый» имеют противоположные значения — они антонимы.
• Слова «влажный» и «сухой» имеют противоположные значения — они антонимы.

Опять же, вы можете использовать антонимы, чтобы лучше понимать, что вы читаете, и быть более информативным, когда вы пишете. Например, вместо того, чтобы писать: «Она была неприятной», используйте антоним слова «хорошая», чтобы описать девушку, например, «злая» или «недружелюбная».

• Она была злой.
• Она была недружелюбна.

Вы также можете сформировать антонима , добавив к слову префикс, означающий «не».Некоторые общие префиксы, означающие «не», — это «un», «in» и «non».

Давайте посмотрим на несколько примеров:

• Able — вы можете образовать противоположность этого слова, добавив «un», чтобы сделать «неспособным».
• Согласованный — вы можете образовать противоположность этому слову, добавив «в», чтобы сделать «несогласованным».
• Fat — вы можете образовать противоположность этого слова, добавив «non», чтобы сделать «нежирным».

Схватка синонимов | Мир образования

Субъекты

• Искусство и гуманитарные науки
  —Языковые искусства

Марки

Краткое описание

Веселое занятие укрепляет синонимы и развивает словарный запас.

Цели

Студенты будут

• следуйте инструкциям.
• усиливают осведомленность и знание синонимов.
• развивать словарный запас.

Ключевые слова

синоним, словарь, игра, антоним, противоположность, иностранный язык

Необходимые материалы

• каталожные карточки
• списки слов-синонимов (см. Ниже)

План урока

Перед уроком
Это веселое занятие требует предварительной подготовки колоды карт.Вам понадобится по одной карточке для каждого студента и по одной для себя. Подготовка проста:

• Составьте список пар слов-синонимов, соответствующих вашему уровню обучения. Примеры:
  грустный и несчастный
  ошибка и ошибка
  сонный и сонный
  возможно и может быть
  Тезаурус — отличный и простой источник для поиска подходящих пар синонимов.

  Ниже вы найдете два списка: один для учащихся 2–4 классов, а другой — для учащихся 5 и выше.

• Используйте синий маркер , чтобы написать на пустых учетных карточках или бумаге 3х5 первое слово в одной из пар синонимов. (Например, напишите грустный на первой карточке, ошибка на второй карточке, сонный на третьей карточке) Держите карточки в порядке.
• Используйте красный маркер , чтобы написать на обратной стороне первой карточки второе слово из второй пары синонимов в вашем списке (ошибка) . Продолжайте, последовательно записывая вторые слова в каждой паре синонимов.Итак, на обороте ошибка — это сонливость; на спине сонный это может быть . На последней карточке напишите второй синоним в первой паре слов в списке — в приведенном выше примере это будет unhappy.

Теперь вы готовы к игре!

Урок
Перемешайте карточки и раздайте их студентам, по одной карточке на каждого студента — не забудьте одну для себя. Предложите учащимся взглянуть на синее слово на карточке, которую они держат.Начните игру, показывая и вызывая слово красный на вашей карточке. Учащиеся должны посмотреть на свои карточки, чтобы увидеть, у кого есть синее слово, которое является синонимом слова, которое вы произносите. Этот ученик должен назвать синоним.

Например, если вы показываете и называете слово error, студент, который держит синее слово, которое является синонимом ошибки — в этом примере, ошибка — должен вызвать это слово.

Затем ученик, держащий карточку, на которой был написан синоним вашей карточки (ошибка) , переворачивает свою карточку и читает красное слово (сонный) на обратной стороне.Учащиеся смотрят на свои карточки, чтобы увидеть, держат ли они синее слово, которое является синонимом сонный. Игра продолжается до тех пор, пока вы не пройдете всю колоду карт.

Варианты игры

• Покажите учащимся, сколько времени у них уйдет на прохождение игры. Когда игра закончена, соберите карты и распределите их так, чтобы у учащихся была карта, отличная от той, которая была у них в первой игре. Сыграйте в игру еще раз. Постарайтесь побить время, необходимое для игры в первом раунде.
• Приготовьте несколько колод карт и сыграйте в игру с разными наборами синонимов.
• Сделайте игру более сложной, выбрав сложные пары синонимов.
• Сыграйте в ту же игру, используя антонимы (противоположности).
• Сыграйте в игру, используя слова и их определения.
• Играть в игру, используя синонимы иностранных языков; или глаголы иностранного языка и их английские значения.

Пример пар синонимов Используйте тезаурус, чтобы создать соответствующий классу список синонимов.

Вы можете использовать онлайн-тезаурус. Кроме того, в некоторых версиях Microsoft Word есть собственный простой в использовании тезаурус. Просто щелкните Инструменты в строке меню, затем выберите Орфография и грамматика, и Язык .

Я использовал тезаурус для создания приведенных ниже списков синонимов. Первый список можно использовать в 2–4 классах.

Этот список может быть уместен для использования в классах 5 и выше.

Оценка

Учащиеся правильно определят пары слов-синонимов.

Источник плана урока

Мир образования

Отправлено

Гэри Хопкинс

Щелкните, чтобы вернуться на страницу темы планирования урока на этой неделе «Обучение грамматике без молотка: пять увлекательных занятий».

Использование сети слов для обучения синонимам общеупотребительных слов

«Я чувствую себя хорошо». «Это было классно.» «Это было плохо». Учащиеся постоянно отвечают на вопросы учителей с помощью этих общих описаний, позволяя учителям копать глубже, чтобы понять, что ученики на самом деле пытаются сказать.Изучающие второй язык также испытывают затруднения при использовании описательных слов в письменной и устной речи и склонны злоупотреблять общими словами, такими как хорошо , плохо и красиво , из-за незнания конкретных синонимов. В этом многосессионном уроке словесные сети используются, чтобы познакомить учащихся с синонимами общих слов, чтобы помочь учащимся выбрать синонимы, подходящие для данного контекста, и побудить учащихся использовать более описательные слова в своей речи и письме.Затем пары учащихся используют слова из Интернета в пародии, которую они представляют классу.

Карточки разговоров: Используйте эти карточки разговоров, чтобы побудить учащихся использовать конкретные описания в ответ на интересные вопросы.

• Изучение второго языка может быть сложной задачей для развития словарного запаса.Ожидается, что учащиеся будут понимать содержательную лексику, идиомы, слова с несколькими значениями, а также повседневную функциональную лексику.
• Словарь для изучающих второй язык должен помочь им использовать знакомые слова для установления связи с незнакомыми словами. Инструкция также должна научить студентов, как следует использовать слова. Word Web — это один из инструментов, который может облегчить этот тип обучения.
  

Семантические карты полезны при углубленном обучении ключевому слову или концепции.Учащиеся могут помочь в мозговом штурме слов, относящихся к ключевому слову или понятиям, и с помощью учителя распределить слова по категориям.

Этот ресурс приведен в соответствие со стандартами Common Core State Standards для штатов, в которых они были приняты. Если состояние не отображается в раскрывающемся списке, это означает, что предстоит согласование CCSS.

Этот урок соответствует стандартам в следующих штатах.Если состояние не отображается в раскрывающемся списке, стандартные выравнивания в настоящее время недоступны для этого состояния.

Национальные стандарты NCTE / IRA по английскому языку

• 4. Учащиеся корректируют использование устной, письменной и визуальной речи (например, условных обозначений, стиля, лексики) для эффективного общения с различными аудиториями и для различных целей.
• 10. Учащиеся, чей родной язык не английский, используют свой первый язык для развития навыков владения английским языком и понимания содержания учебной программы.
• 12. Учащиеся используют устную, письменную и визуальную речь для достижения своих целей (например, для обучения, развлечения, убеждения и обмена информацией).

Студенты будут

• Повысьте свои знания синонимов общеупотребительных слов
• Расширить письменный и устный словарный запас
• Выявить подсказки в контексте для более точного выбора слов
• Отвечайте на вопросы на английском, используя полные сложные предложения

• Разработайте новые сети слов для других часто используемых слов (например, глаголы идут , до , получают и говорят ).Студенты могут использовать словарь, тезаурус и онлайн-ресурсы, чтобы находить синонимы и обсуждать в группах, какие категории использовать для слов «паутины».
• Попросите учащихся использовать слова из своих заполненных сетей слов в будущих письменных заданиях. Вы можете включить это ожидание как часть критериев оценки для этих заданий.
• Помогите студентам создавать игры в слова, используя слова из их словесной сети. (Игры могут быть вариациями обычных игр, таких как Go Fish или Bingo .) Учащиеся могут поочередно просматривать игры в качестве обзорного задания.
• Посоветуйте ученикам вычитать предложения или рассказы, в которых некоторые синонимы используются в неправильном контексте (например, «Этот гамбургер действительно был красивым»). После того, как учащиеся определят, какие слова используются неправильно, они могут пересмотреть предложения, заменив слова соответствующими синонимами.
• Создавайте дополнительные кроссворды или другие головоломки, используя слова из словосочетаний.
• Попросите учащихся выполнить аналогичные задания, используя идиомы вместо синонимов.Студенты могут классифицировать идиомы в соответствии с их использованием и использовать идиомы для написания сценок.

Оценка учащихся / Размышления

• Просмотрите письменные работы студентов, чтобы оценить использование синонимов хорошо , плохо и хорошо .
• Ведите анекдотические заметки и наблюдайте, как учащиеся используют синонимы во время классных бесед и дискуссий.
• Создайте заключительный отрывок, в котором учащиеся должны вставить в рассказ соответствующие синонимы. Включен образец заключительного отрывка, но настоятельно рекомендуется создать оригинальный закрывающий отрывок, соответствующий уровню, потребностям и интересам ваших учеников и вашей учебной программе.
• Используйте Рубрику синонимов пародий для оценки устного и письменного представления учащимися своих пародий.

Разработчики языковых навыков четвертого класса

БЕСПЛАТНО Бесплатная распечатка головоломок с синонимами

Попрактикуйтесь в определении синонимов для детей FUN с этими практическими синонимами для учеников первого, второго, третьего и четвертого классов. Эти синонимов действий Эти супер милые и забавные синонимов головоломок — такой увлекательный способ для детей первого, второго, третьего и четвертого классов! Просто скачайте pdf-файл с набором пазлов-синонимов , чтобы учиться было весело!

Синонимы к слову Дети

Дети будут весело изучать слова, которые означают очень похожие вещи (также известные как синонимы для детей ), с помощью этих супер милых, БЕСПЛАТНЫХ печатных головоломок с синонимами .Эти синонимы для печати просты в настройке, многоразовые и являются эффективным способом практики для учащихся 1, 2, 3 и 4 классов.

Родитель, учитель или ученик на дому — этот синоним головоломки — это увлекательное занятие по изучению языков для дополнительной практики, центр обучения грамоте в вашем классе или дополнение к учебной программе по грамматике на дому.

Пазлы-синонимы

Начните с прокрутки до конца сообщения в соответствии с условиями использования и щелкните текстовую ссылку с надписью >> Загрузить <<.PDF-файл откроется в новом окне, где вы сможете сохранить халяву и распечатать шаблон.

Бесплатный синоним

Просто напечатайте этот синоним активности в цвете на картоне и ламинате для долговечности. Затем разрежьте. Я храню свой в прозрачной пластиковой папке для удобства использования и хранения.

Пазл синоним

Дети будут затем разбирать слова, чтобы найти, с какой картинкой они идут, в этих бесплатных играх-синонимах . К каждой головоломке применимы два слова ( синонимов ).

Есть 32 супер милых бесплатных синонимов, пазлов для детей и практических синонимов.

Грамматические части речи

Ищете еще существительные и глаголы, игры и способы обзора частей речи на английском языке ? Вам понравятся эти бесплатные ресурсы и идеи для печати:

Наука для детей

Хотите еще больше веселых научных экспериментов для детей? Вам НЕОБХОДИМО попробовать несколько из этих невероятно забавных научных экспериментов для детей! У нас так много забавных, творческих и простых научных экспериментов для детей младшего возраста:

Синоним игры для печати

Скачивая с моего сайта вы соглашаетесь со следующим:

• Это только для личного использования (для использования в кооперативе или классе, пожалуйста, приобретите лицензионную версию для класса здесь, в магазине TPT)
• Запрещается продавать, размещать, воспроизводить или хранить на любом другом сайте (включая блог, Facebook, Dropbox и т. Д.))
• Все загруженные материалы защищены авторским правом. См. Условия использования.
• Графика Приобретена и использована с разрешения Scrappin Doodles # 94836, EduClips, The Enlighten Elephant, MelonHeadz
• Я предлагаю бесплатные печатные издания, чтобы благословить моих читателей И обеспечить свою семью. Ваши частые посещения моего блога и поддержка покупок по партнерским ссылкам и рекламе заставляют светиться, так сказать. Спасибо!

>> Скачать пазлы с синонимами

В классической механике законы изначально сформулированы для точечных частиц, в которых игнорируются размеры, форма и другие внутренние свойства тел. Таким образом, в первом приближении даже такие большие объекты, как Земля и Солнце, рассматриваются как точечные, например, при расчете орбитального движения планет. В динамике твердого тела также рассматриваются удлинение тел и их массовое распределение, но предполагается, что они неспособны к деформации.Механика деформируемого твердого тела — это упругость; гидростатика и гидродинамика рассматривают жидкости в покое и в движении соответственно.

Три закона движения, изложенные Исааком Ньютоном, составляют основу классической механики, вместе с признанием того, что силы являются направленными величинами (векторами) и соответственно сочетаются. Первый закон, также называемый законом инерции, гласит, что, если на него не действует внешняя сила, покоящийся объект остается в покое или, если он движется, он продолжает двигаться по прямой с постоянной скоростью.Следовательно, равномерное движение не требует причины. Соответственно, механика концентрируется не на движении как таковом, а на изменении состояния движения объекта в результате действующей на него чистой силы. Второй закон Ньютона уравнивает результирующую силу, действующую на объект, со скоростью изменения его количества движения, которое является произведением массы тела и его скорости. Третий закон Ньютона, закон действия и противодействия, гласит, что при взаимодействии двух частиц силы, действующие друг на друга, равны по величине и противоположны по направлению.Взятые вместе, эти механические законы в принципе позволяют определять будущие движения набора частиц, при условии, что их состояние движения известно в какой-то момент, а также силы, которые действуют между ними и на них извне. Из этого детерминированного характера законов классической механики в прошлом делались глубокие (и, вероятно, неверные) философские выводы, которые даже применимы к истории человечества.

Законы механики, лежащие на самом базовом уровне физики, характеризуются определенными свойствами симметрии, примером чему служит вышеупомянутая симметрия между силами действия и противодействия.Другие симметрии, такие как инвариантность (т. Е. Неизменная форма) законов относительно отражений и вращений, выполняемых в пространстве, обращения времени или преобразования в другую часть пространства или в другую эпоху времени, присутствуют как в классической в механике и в релятивистской механике, а также с некоторыми ограничениями в квантовой механике. Можно показать, что свойства симметрии теории имеют в качестве математических следствий основные принципы, известные как законы сохранения, которые утверждают постоянство во времени значений определенных физических величин при заданных условиях.Сохраняющиеся величины — самые важные в физике; в их число входят масса и энергия (в теории относительности масса и энергия эквивалентны и сохраняются вместе), импульс, угловой момент и электрический заряд.

Физика | Справочник по физическим степеням, работе и карьере

Что такое физика?

Кратко говоря, физика — это наука, которая пытается понять законы природы и взаимосвязь между энергией и материей. Однако было бы правильнее определить физику как образ мышления, а не как профессию. Физика учит студентов применять логический подход к решению проблем в любых ситуациях, в которых они могут оказаться. Студенты-физики изучают концепции и методы науки, которые могут применяться во многих различных профессиональных областях и исследовательских темах.

Физика занимается всем, от субатомных частиц до черных дыр и общей структуры Вселенной. Физики используют математические формулы, чтобы объяснить свои теории и сделать прогнозы. Это наука, которая привлекла и сбила с толку некоторые из самых блестящих умов всех времен: сэра Исаака Ньютона, Альберта Эйнштейна и Стивена Хокинга, и это лишь некоторые из них.

Но физика также занимается тем, как вещи работают на более осязаемом уровне. Законы физики применяются в таких областях, как инженерия, связь, биология и электроника.Развитие таких технологий, как лазеры и полупроводники, стало результатом новаторских работ в физике. Телевизоры, микроволновые печи и цифровые камеры не существовали бы без достижений в физике.

Физика — это действительно изучение того, как устроен мир, и ее можно было бы считать наиболее фундаментальной из всех наук. Цель физики — разработать теории, обобщающие законы природы и ведущие к пониманию того, почему вещи работают именно так. Основы физики могут быть применены к большинству других наук, и по этой причине очень многие люди используют физику как трамплин для других областей обучения или профессий.

Чем занимается профессионал-физик?

Описание должностей в этой области сложно дать количественную оценку. Физик может потратить день на конструирование материалов для компьютерных микросхем или на разбивание атомных частиц. Физики вращались вокруг Земли и исследовали океаны. Они создали инструменты, которые диагностируют болезни; они разработали более качественные и более эффективные виды топлива для автомобилей и домов; они рассчитали движение ледников Арктики.

Для старшеклассников: подготовка к профессиональному образованию по физике

Всем, кто планирует изучать физику в колледже, следует подумать об учебной программе, насыщенной уроками алгебры на уровне старшей школы, с некоторыми математическими вычислениями и тригонометрией, где это возможно.Естественные уроки тоже важны, как и следовало ожидать.

Воспользуйтесь любой возможностью познакомиться с наукой, например, участвуя в научной ярмарке, и принять участие во внеклассных мероприятиях, таких как школьные научные клубы.

Найдите взрослых, у которых есть опыт или интерес к физике, включая ваших учителей. Наличие наставника, с которым можно поговорить о физике или задать вопросы, играет важную роль в вашем профессиональном развитии.

Нужна ли ученая степень для работы в области физики?

Около трети студентов-физиков выбирают двойную специальность, при этом математика является наиболее распространенным фокусом.Обычно это происходит потому, что для получения дополнительной степени по математике требуется лишь несколько дополнительных классов помимо тех, которые необходимы для получения степени по физике. Но математика — не единственный вариант. Некоторые из других наиболее распространенных двойных специальностей — это программы научных исследований, такие как информатика, астрономия и химия. Для начинающих преподавателей естественных наук или физики требуются степени образования и сертификаты преподавателя.

В некоторых школах есть два варианта программ бакалавриата: один для ученика, который хочет стать физиком-теоретиком, другой для ученика, который хочет использовать физику в менее исследовательском контексте.Обычно для последнего варианта требуется только степень бакалавра.

Степень магистра или доктора требуется для преподавания физики на университетском уровне или для проведения исследований в частных промышленных или государственных лабораториях. Эти высшие учебные заведения требуют сосредоточенного изучения в определенной области по выбору студента. Онлайн-дипломы по физике — еще один вариант, который может предоставить работающему профессионалу столь необходимую гибкость планирования в отношении дальнейшего развития их образовательных достижений.

Что можно сделать, получив высшее образование по физике?

В то время как некоторые специалисты по физике продолжают получать должность профессионального физика, это только верхушка айсберга в том, что касается возможностей физики. Обладая навыками решения проблем, математических рассуждений, компьютерного программирования, а также организации и интерпретации научных данных, выпускники-физики могут хорошо подходить для множества работ, требующих пошагового решения проблем с использованием математических навыков и хороших наблюдений и общения. навыки и умения.

Выпускников-физиков ищут во многих отраслях: телекоммуникации, промышленная физика, больничная физика, электроника, вычислительная техника, тестирование контроля качества, банковское дело, страхование и технические продажи, для начинающих. Физики обычно специализируются в одной или нескольких областях физики, например:

• Ядерная физика . Ядерная физика предполагает изучение компонентов, структуры и поведения ядра атома. Он имеет ряд практических применений в ядерной энергетике, археологическом датировании, детекторах дыма и ядерной медицине.Методы ядерной диагностики произвели революцию в медицине, открыв способы «видеть» тело изнутри без хирургического вмешательства.
• Геофизика. Геофизики применяют физические теории и измерения, чтобы обнаружить свойства Земли. Геофизика включает в себя такие разделы, как сейсмология, геотермометрия (нагрев земли), гидрология (грунтовые и поверхностные воды), а также гравитация и геодезия (гравитационное поле Земли). Некоторые из его приложений используются для строительства шоссе и мостов, изучения землетрясений, городского планирования и археологии.
• Атомная, молекулярная и оптическая физика . В этой области физики изучают взаимодействие вещества и света на уровне атома. Эти три обычно группируются вместе из-за их взаимосвязи, сходства в используемых методах и их связанных энергетических масштабов. Атомная физика больше занимается изучением атома, чем силами, изучаемыми ядерной физикой. Молекулярная физика фокусируется на многоатомных структурах и их внутреннем и внешнем взаимодействии с веществом и светом.Оптическая физика управляет светом, чтобы понять его фундаментальные свойства.
• Астрономия. Астрономия считается разделом физики. Астрономы наблюдают и собирают данные, используемые для объяснения взаимосвязей между звездами и планетами, а также других явлений, происходящих во Вселенной. Астрономы вместе с другими физиками могут быть привлечены к решению проблем, связанных с навигацией космических полетов и спутниковой связью.
• Астрофизика. Астрофизика — это часть астрономии, которая занимается физикой звезд, звездных систем и межзвездного материала. Астрофизики применяют законы физики, чтобы понять, как образуются астрономические тела, как они взаимодействуют и как умирают. Астрофизика может быть использована для выяснения того, как попасть на другие планеты, как строить вещи новыми и более безопасными способами, или для изучения того, как человеческое тело адаптируется к новым ситуациям.
• Космическая физика. Космическая физика — это исследование космической среды от верхних слоев земной атмосферы до глубокого космоса.Регион, в котором орбита спутников представляет особый интерес, поскольку спутники используются для связи, вещания, мониторинга погоды, дистанционного зондирования, информации о местоположении и многого другого.
• Физическое образование. Выпускники физики со степенью бакалавра могут решить работать учителями начальной или средней школы, преподая физику следующим поколениям. Технические школы могут также нанимать специалистов по физике, которые имеют некоторый профессиональный опыт. Для преподавания в государственных школах требуется сертификат, но не во всех частных школах или техникумах.
• Инженерная физика. Engineering — еще одна отдушина для физиков. Это одна из самых требовательных профессий, поскольку она часто связана с решениями, влияющими на безопасность людей. Строительство мостов, небоскребов, самолетов и электрических систем требует прочного фундамента физики. Некоторые студенты могут получить степень по физике, а затем поступить в аспирантуру и получить степень магистра инженерных наук. Остальные по два специальности — физика и инженерия. Некоторые другие отрасли, требующие серьезного физического знания, — это строительство, химическая, пищевая, аэрокосмическая, сельское хозяйство, энергетика, топливо, металлургия, текстильная и швейная промышленность, компьютеры и транспорт.
• Информатика. Информатика предлагает карьеру физикам по специальности графика и программное обеспечение, искусственный интеллект, обработка данных и компьютерные игры. Компьютерное оборудование — это результат прикладной физики.

Планирование карьеры в области физики

Физика требует значительных затрат времени и усилий. Студент, который планирует построить карьеру физика, должен сделать академические требования своим главным приоритетом. Это означает, что нужно обращать внимание на оценки, особенно на уроках математики и естествознания, и получать высокие баллы на экзамене Graduate Record Exam (GRE) до поступления в аспирантуру.Кроме того, будущие физики должны строить отношения с преподавателями, которые могут писать рекомендательные письма.

Учащиеся, которые хотят преподавать в средней школе, должны знать, что для преподавания в государственных школах требуется свидетельство о преподавании. Образовательные курсы важны, как и навыки общения и межличностного общения. С другой стороны, финансовые компании, такие как банки, страховые компании и инвестиционные фирмы, также могут эффективно использовать навыки и способности критического мышления, полученные специалистами по физике.Студенты-физики, планирующие карьеру в этой отрасли, должны посещать занятия по статистике, бухгалтерскому учету и экономике.

Студенты, которые хотят поступить в медицинский или стоматологический институт, должны поговорить с доврачебным консультантом в начале своей карьеры в колледже, чтобы определить дополнительные курсы (такие как биология и химия), которые им следует пройти перед медицинским вузом. Студент с подготовкой к экзамену должен выполнить примерно такое же количество классных работ по физике, что и по биологии, и около четверти тестового материала на типичном вступительном экзамене в медицинскую школу основывается на физике.

Сертификация, лицензирование и ассоциации

Для физиков лицензирования не требуется, но любой, кто планирует преподавать в государственной начальной или средней школе, должен получить сертификат преподавателя.

Профессиональные ассоциации

Зачем изучать физику?

Хотите знать, как и почему? Изучение физики

Физика имеет решающее значение для понимания мира вокруг нас, мира внутри нас и мира за пределами нас. Это самая фундаментальная и фундаментальная наука.

Физика бросает вызов нашему воображению с помощью таких понятий, как теория относительности и теория струн, и ведет к великим открытиям, таким как компьютеры и лазеры, которые приводят к технологиям, которые меняют нашу жизнь — от лечения суставов до лечения рака и разработки устойчивых энергетических решений.Отметьте реальные истории физиков в поле справа.

Нравится наука? Началось с физики

Физика включает в себя изучение Вселенной от самых больших галактик до мельчайших субатомных частиц.

Более того, это основа многих других наук, включая химию, океанографию, сейсмологию и астрономию (и может применяться в биологии или медицине). Все они легко доступны, имея степень бакалавра физики.

Хотите навыков? Физики изучают их

Физики умеют решать проблемы.Их аналитические способности делают физиков универсальными и адаптируемыми, поэтому они работают в интересных местах.

Вы можете найти физиков в промышленных и государственных лабораториях, в университетских городках, в отряде космонавтов и у консультантов по телешоу. Кроме того, многие выпускники физиков работают в газетах и ​​журналах, в правительстве и даже на Уолл-стрит — там, где их способность аналитически мыслить является большим преимуществом.

Хотите работу? Люди нанимают физиков

Физика открывает широкую перспективу для решения любой проблемы.Поскольку они учатся рассматривать любую проблему, они не связаны контекстом. Это изобретательное мышление делает физиков желанными в любой области. Степень бакалавра физики — отличный фундамент для карьеры в:

• Журналистика
• Закон
• Финансы
• Медицина
• Инженерное дело
• Компьютерные науки
• Астрономия
• Биология

Нравится деньги? Физика превосходит другие науки

Даже когда рынок труда вялый, физики получают предложения о работе — хорошо оплачиваемой работе.Работодатели знают, что физик дает дополнительные навыки и знания, и соответственно платят. Вот почему выпускники-физики могут рассчитывать на карьерную зарплату, аналогичную зарплате в области информатики и инженерии.
Статистика карьеры по физике

Что вы можете сделать со степенью физика?

Физика — это изучение материи, движения, пространства и времени. Очевидно, это довольно много! Физика может быть такой же простой, как изучение того, как мяч катится под гору, или столь же сложной, как попытка раскрыть объединяющую теорию Вселенной. Диплом по физике может подготовить вас к успешной карьере учителя естествознания в местной средней школе или отправиться в далекие уголки космоса с НАСА. Сказать, что нет предела, — значит ничего не сказать!

Диплом по физике фокусируется на природе и свойствах энергии и материи, охватывает такие темы, как механика, тепло, свет, излучение, звук, электричество, магнетизм и многое другое, готовит выпускников к работе на физическую степень в таких областях, как наука, инженерия, здравоохранение , образование и многое другое. Если вам интересно, что делать со степенью физика, вариантов много, и это руководство предлагает информацию о различных доступных степенях, а также информацию о вакансиях, которые вы можете получить, получив степень физика.

Физика — это вход в широкий круг пересекающихся наук и дисциплин. Вы будете изучать элементарные строительные блоки Вселенной в таких областях, как физика элементарных частиц, квантовая механика, квантовая оптика и квантовая электродинамика. Вы также будете изучать Вселенную в огромных масштабах с помощью таких дисциплин, как астрономия, космология и теория струн.В других областях физика применяется к таким предметам, как биология, химия, механика, энергия, геология и множество других наук о жизни. Вы также будете проводить много времени на уроках математики.

Ваша степень может подготовить вас к огромному диапазону карьеры в науке и за ее пределами, от машиностроения, климатологии и метеорологии до аэронавтики, военных разработок и общественных исследований. В сочетании со средним образованием степень по физике также может помочь подготовить вас к карьере в бизнесе, управлении здравоохранением, информационных технологиях или другой области, в которой ваш опыт в области оперативного и аналитического мышления будет иметь ценность.

Если вы готовы принять вызов, степень по физике может стать залогом успешной карьеры.

Если вы уже знаете, что ищете, смело переходите к нашему рейтингу лучших программ по физике в мире сегодня.

Содержание

«Что вы можете сделать с этой степенью?» Серии

Какой вид аккредитации должна иметь моя программа на получение степени?

Аккредитация — это процесс, с помощью которого колледжи и университеты оцениваются и утверждаются .Колледжи и университеты, получившие аккредитацию, соответствуют стандартам, установленным аккредитующими организациями. Эти организации состоят из преподавателей из различных аккредитованных колледжей и университетов. Законные региональные и национальные аккредитационные организации признаны Министерством образования США (ED). Обычно Совет по аккредитации высшего образования (CHEA) признает одни и те же учреждения, хотя признание CHEA не является обязательным. Колледж или университет должен быть аккредитован аккредитованным Министерством образования, чтобы его студенты могли получать федеральную финансовую помощь.

Чтобы подробнее узнать о различиях между региональной и национальной аккредитацией, ознакомьтесь с разделом Что мне нужно знать об аккредитации колледжа?

Что такое региональная аккредитация?

Региональная аккредитация — признак качественного образования; это включает актуальность учебной программы, квалификацию преподавателей и надежность ученых степеней. Региональные аккредитационные агентства аккредитуют только учреждения в своей географической зоне.

Шесть региональных аккредитационных агентств

Чтобы узнать, имеет ли колледж или университет в вашем списке региональную аккредитацию, проверьте базу данных о высших учебных заведениях и программах Министерства образования.

Что такое национальная аккредитация?

Национальная аккредитация часто воспринимается как менее строгий стандарт, чем региональная аккредитация, и регулируется агентствами по аккредитации образования, которые не ограничены регионом или географией. Это означает, что одно такое агентство может предоставить аккредитацию любому колледжу или университету в США, который соответствует его критериям. Национальная аккредитация является обычным делом среди профессиональных училищ, религиозных школ и коммерческих колледжей.

Большинство колледжей с региональной аккредитацией не принимают и не признают зачетные единицы или степени, полученные в колледжах, не имеющих региональной аккредитации.Однако национальная аккредитация может быть полезным показателем качества для студентов, получающих профессиональную подготовку, образование на основе компетенций или другие модели образования, которые работают в рамках коммерческой модели.

Чтобы узнать больше о национальной аккредитации, ознакомьтесь с информацией о национальной аккредитации.

Чтобы безопасно ориентироваться в коммерческом секторе, ознакомьтесь с нашим Руководством по коммерческим колледжам: что вам нужно знать.

Что такое программная аккредитация?

Программная аккредитация удостоверяет, что программа, факультет или колледж учреждения соответствуют стандартам агентства программной аккредитации.Хотя агентства по программной аккредитации часто обладают национальной юрисдикцией, программная аккредитация не является институциональной национальной аккредитацией . Фактически, программная аккредитация часто сосуществует с региональной аккредитацией. В некоторых дисциплинах для получения лицензии или занятия профессиональной практикой может даже потребоваться степень с программной аккредитацией.

Вам не обязательно получать степень физика с аккредитацией для конкретной программы. Ваша степень по физике может иметь большое практическое значение, если она была присуждена регионально аккредитованным учебным заведением.Тем не менее, если вы надеетесь использовать эту степень, чтобы стать лицензированным профессиональным инженером (PE), вам, вероятно, потребуется степень с аккредитацией для конкретной программы.

ABET — это некоммерческое агентство по аккредитации программ в области прикладных и естественных наук, вычислительной техники, инженерии и инженерных технологий, обеспечивающее контроль качества для 3 800 программ в более чем 770 колледжах и университетах в 31 стране. Одним из первых шагов на пути к тому, чтобы стать PE, должен стать поиск программы, аккредитованной ABET.Это будет важным удостоверением, когда вы работаете над получением лицензии и конкурируете на рынке труда.

Самый простой способ определить статус аккредитации — связаться с выбранной вами школой или посетить веб-сайт любого из вышеуказанных агентств по аккредитации. Каждый предоставляет доступную для поиска базу данных аккредитованных учебных заведений и программ на получение степени. Вы также можете просмотреть базу данных Министерства образования обо всех аккредитованных лицах, входящих в его компетенцию.

Или, чтобы узнать немного больше о навигации по сложному ландшафту аккредитации, посмотрите «Аккредитация колледжей и университетов: кто аккредитует аккредиторов?»

Теперь, когда вы поняли, давайте посмотрим на некоторые варианты получения степени.

Какие существуют степени по физике?

Ассоциированная степень по физике

Карьера в области физики часто требует повышения квалификации. Таким образом, степень младшего специалиста по физике обычно будет ступенькой к более продвинутому обучению. Эта двухгодичная программа с 60 кредитами предоставит вам обучение на вводном уровне по таким предметам, как биофизика, органическая химия и закон Ньютона. Вы также пройдете несколько курсов математики. Это будут фундаментальные строительные блоки по мере вашего продвижения в области физики.Это идеальная степень, если вы примеряете физику к размеру, но все еще сомневаетесь, подходит ли эта наука. Это также может быть доступным и доступным способом получения вводного инструктажа перед переходом на четырехлетнюю программу. Если вы планируете использовать свою младшую степень для немедленного трудоустройства, вы можете претендовать на работу на заводском уровне в области технической сборки, технического обслуживания механики или помощи в лаборатории.

Какие курсы я выберу в ассоциированной программе?

• Исчисление I, II и III
• Дифференциальные уравнения
• Электричество и магнетизм
• Введение в физику
• Физика для ученых и инженеров
• Волны, оптика и современная физика

Для начала ознакомьтесь со следующими рейтингами:

Бакалавр физики

Степень бакалавра физики может стать вашим прямым путем к карьере в науке.Это также может быть строительный блок для альтернативной карьеры или получения ученой степени по физике. Все зависит от вас. Эта степень бакалавра по физике с зачетом 120 кредитов предоставит вам вводный курс как по естественным наукам, так и по математике, а также по более продвинутым предметам, таким как механика, аэронавтика, информационные технологии, термодинамика и климатология. Ваша степень бакалавра физики будет посвящена предметам с интенсивной математикой, таким как вычисления и вычислительные науки. Карьера для студентов-физиков включает в себя лаборанта, медицинского техника и механика.Многие специалисты по физике будут получать двойную степень по таким предметам, как общение, бизнес или образование. Это обеспечивает гибкость для продолжения карьеры в одной из этих связанных областей, при этом пользуясь практическими преимуществами всестороннего научного образования. Если вы планируете получить ученую степень, обратите внимание, что некоторые колледжи позволяют вам преобразовать четырехлетнюю степень бакалавра в пяти-семилетнюю магистерскую программу. Это отличный способ сэкономить время и деньги при создании учетных данных.

Какие курсы я буду посещать в программе бакалавриата?

• Исчисление I, II и III
• Классическая механика
• Электромагнитная теория
• Общая физика I и II
• Математическая физика
• Современная физика
• Термодинамика

В чем разница между бакалавром и бакалавром физики?

Степень бакалавра физики является классической вводной степенью в данной области.Студенты, желающие продолжить исследования в области физики или аналогичной области, должны поступить в BS. Степень бакалавра гуманитарных наук (BA) по физике обеспечивает параллельный курс обучения гуманитарным наукам и является наиболее полезным, если вы, вероятно, в конечном итоге войдете в отдельную, но связанную область, такую ​​как здравоохранение, информационные технологии или управление производственными организациями.

Для начала ознакомьтесь со следующими рейтингами:

Лучшие программы по физике в мире

Лучшие программы онлайн-разработки электроники

Магистр физики

Большинство студентов, которые стремятся работать непосредственно в этой области, получат степень магистра физики.Эта степень по физике обычно требует как минимум 30 дополнительных кредитных часов сверх степени бакалавра. В зависимости от вашего статуса зачисления это может занять от двух до четырех дополнительных лет. Степень магистра физики даст вам возможность участвовать в полевых исследованиях, применяя свои навыки в математике и естественных науках и предоставляя вам практические исследования и лабораторный опыт. У вас также будет возможность отточить свое внимание, независимо от того, больше ли вас привлекает квантовая физика, аэродинамика, астрономия, электродинамика или любая из почти безграничных областей применения физики.Получение степени магистра физики наряду с дипломом преподавателя также может дать вам право работать учителем естественных наук в большинстве государственных школ. Степень магистра, как правило, считается гораздо более конкурентоспособной среди работодателей, чем степень бакалавра, и даст вам преимущество в поисках работы в качестве инженера, финансируемого государством исследователя или лабораторного специалиста, и это лишь несколько направлений карьеры для физиков. майоры.

Какие курсы я выберу в магистратуре?

• Продвинутая механика
• Атомная физика
• Биофизика
• Классическая и современная физика
• Электродинамика
• Методы математической физики
• Квантовая механика
• Статистическая физика

В чем разница между магистром и магистром физики?

Есть некоторые незначительные и в основном незначительные различия в учебных программах между магистром искусств (MA) и магистром естественных наук (MS) по физике.Те, кто в конечном итоге заинтересованы в профессии в смежной области, такой как образование или бизнес, обычно предпочитают магистра искусств, в то время как те, кто интересуется исследованиями, часто предпочитают магистра наук.

Для начала ознакомьтесь со следующими рейтингами:

    На скорость химических реакций влияет много факторов природа реагирующих веществ, их концентрация, температура, давление, наличие катализаторов и др. В предложенных задачах необходимо учитывать влияние на скорость реакций только двух факторов — концентрации реагирующих веществ и температуры. Кратко охарактеризуем величины, которыми следует оперировать в процессе решения задач, а также закономерности, определяющие зависимости между этими величинами. [c.53]

    Одним из характерных проявлений жизни является удивительная способность живых организмов кинетически регулировать химические реакции, подавляя стремление к достижению термодинамического равновесия. Ферментативная кинетика занимается исследованием закономерностей влияния химической природы реагирующих веществ (ферментов, субстратов) и условий их взаимодействия (концентрация, pH среды, температуры, присутствие активаторов или ингибиторов) на скорость ферментативной реакции. Главной целью изучения кинетики ферментативных реакций является получение информации, которая может способствовать выяснению молекулярного механизма действия фермента. [c.134]

    Влияние температуры на скорость химических реакций отражено уравнением Больцмана (5.5), если положить Шт = кт, т. е. рассматривать константу скорости как величину, зависящую от природы реагирующих веществ (А) и температуры (Т), но не учитывающую внешние факторы (соотношение концентраций). Тогда можно записать, что [c.122]

    Под ферментативной кинетикой понимают закономерности изменения скорости реакции в зависимости от химической природы реагирующих веществ и условий их взаимодействия. Под условиями взаимодействия понимают влияние концентрации реагирующих веществ, температуры, давления, присутствия ингибиторов или активаторов и т. п. В настоящем разделе из всех перечисленных факторов рассматривается только влияние концентрации субстрата и фермента. [c.374]

    При Сд = С ) = 1 из формулы (1.6) следует, что 0 = к. Следовательно, константа к выражает собой скорость данной химической реакции при условии, если концентрации исходных веществ равны единице. Эту величину иногда называют удельной скоростью химической реакции. Чем выше к, тем быстрее протекает данная реакция. Константа скорости зависит от природы реагирующих веществ, но не зависит от их концентрации. Температура и катализатор оказывают большое влияние на величину к. [c.12]

    На скорость химической реакции влияют многие факторы концентрация реагирующих веществ, их природа, температура, природа растворителя (если реакция протекает в растворе), присутствие катализаторов, в случае газовых реакций оказывает влияние на скорость и давление. [c.112]

    Влияние температуры и природы реагирующих веществ на скорость 106 химической реакции [c.530]

    Скорость каждой химической реакции зависит как от природы реагирующих веществ, так и от условий, в которых реакция протекает. Важнейшими из этих условий являются концентрация, температура и присутствие катализатора (явление катализа рассмотрено ниже). Природа реагирующих веществ оказывает решающее влияние на скорость химической реакции. Так, например, водород с фтором реагирует очень энергично уже при комнатной температуре, тогда как с бромом значительно медленнее даже при нагревании. [c.90]

    Влияние различных факторов на скорость химической реакции. Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ, т. е. от их химических и физических свойств. Кроме того, на скорость реакции существенно влияют такие факторы, как концентрация реагирующих веществ, температура, давление, катализатор, интенсивность перемешивания веществ. При проектировании технологического процесса эти параметры выбирают такими, чтобы процесс протекал с максимальной скоростью. [c.229]

    Опытами было также установлено, что температура самовоспламенения топлива зависит не только от химической природы и размеров молекул, но и от давления воздуха, в который впрыснуто это топливо. На фиг. 14 показано влияние давления на температуру самовоспламенения топлив. Более тесный контакт капель топлива с молекулами кислорода воздуха, обусловленный повышенным давлением, ускоряет процесс окисления, вызывая самовоспламенение топлива при относительно более низких температурах. Повышение концентрации кислорода в смеси ускоряет предпламенное окисление топлива, так как скорость реакции по закону действующих масс пропорциональна концентрациям реагирующих веществ. [c.39]

    Влияние различных факторов на скорость химической реакции. Скорость химической реакции зависит прежде всего от природы реагирующих веществ, т. е. от их физических и химических свойств. Кроме того, на скорость реакции существенно влияют следующие факторы концентрация взаимодействующих веществ, температура, давление, катализатор, степень перемешивания веществ. [c.46]

    В любом учебнике химии написано, что скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации и температуры. Постулируется, что одна и та же реакция при одинаковых температурах и концентрации исходных компонентов будет идти с одинаковой скоростью в любой географической точке сегодня, и через 5 месяцев, и через 5 лет. Это фундаментальное положение классической химии справедливо только в том случае, если не учитывать влияния магнитного поля. [c.85]

    Химическая кинетика. В задачи кинетики входят определение скорости реакции в гомогенной и гетерогенной среде, исследование зависимости скорости от концентрации реагирующих веществ, температуры, давления, а также влияния излучения и катализаторов. Особенно важную роль в жизнедеятельности организмов играют биологические катализаторы белковой природы (ферменты), присутствующие во всех без исключения живых клетках и обеспечивающие протекание почти всех биохимических реакций в люб

Практическая работа «Влияние различных факторов на скорость реакций» (9 класс)

Практическая работа

Влияние различных факторов на скорость химической реакции.

Цель: рассмотреть влияние различных факторов на скорость химической реакции.

Оборудование и реактивы: пробирки, спиртовка, держатель, штатив для пробирок, цинк, магний, железо: гранулы и порошок, растворы серной (1:5, 1:10) и соляной кислоты, пероксид водорода, оксид марганца (IV), оксид меди (II).

Ход работы:

Вспомните правила техники безопасности при выполнении химического эксперимента.

Ø    Многие вещества при попадании на кожу могут вызвать ожоги.  Никогда не берите вещества руками.

Ø    Некоторые вещества имеют неприятный запах, а их пары могут вызвать отравление.  Не подносите близко к лицу открытую склянку.

Ø    В химической лаборатории не пробуют на вкус даже известные вещества, они могут содержать примеси, ядовитые для человека.

Ø    Кислоты – едкие вещества. Разрушают и раздражают кожу, слизистые оболочки.

Ø    Если кислота или щёлочь попала на кожу, её надо немедленно промыть большим   количеством проточной воды.

Ø    Если зажечь спиртовку сразу же после снятия колпачка, загорается плёнка спирта на горлышке спиртовки как раз на том месте, где колпачок прилегает к горлышку. Пламя проникает под диск с трубкой, и пары спирта внутри резервуара загораются. Может произойти взрыв и выброс диска вместе с фитилём. Чтобы избежать этого, приподнимите на несколько секунд диск с фитилём для удаления паров. Если случится воспламенение паров, быстро отставьте в сторону предметы (тетрадь для практических работ) и позовите учителя.

Ø    Зажигать спиртовку только спичками, гасить крышкой или колпачком, накрывая сверху.

Ø    Запрещается передавать зажжённую спиртовку и зажигать одну спиртовку от другой.

Ø    При нагревании вещества в пробирке её необходимо сначала прогреть, отверстие    пробирки во время нагревания должно быть направлено от себя и соседа.        

Ø    Стекло – хрупкий материал, имеющий малое сопротивление при ударе и незначительную прочность при изгибе. Категорически запрещается использовать посуду, имеющую трещины и отбитые края.

Ø    Пробирку закрепляют в держателе так, чтобы от горлышка пробирки до держателя было расстояние 1 – 1, 5 см.

Ø    Опыты проводить с таким количеством  веществ, которые  указаны в методическом  руководстве по проведению каждого опыта.

Ø    Без разрешения учителя, ничего на столах не трогать.

Ø    Во время проведения эксперимента или оформлении отчёта  соблюдайте тишину.

Ø    После работы приведи порядок на рабочем месте.

ОПЫТ 1. Влияние природы реагирующих веществ.

Налейте  в три пробирки по 2 мл раствора соляной кислоты. Положите в первый стакан кусочек магния, во второй стакан  — гранулу цинка, в третий – кусочек железа. Наблюдайте скорость трех реакций.  Какая из реакций самая быстрая и почему?

 ОПЫТ 2. Влияние концентрации  реагирующих веществ.

В две пробирки, наклонив их, опустите по грануле цинка, осторожно прилейте растворы серной кислоты: в первую пробирку раствор кислоты 1:5, во вторую – 1:10. В какой из них реакция идет быстрее?

ОПЫТ 3. Влияние площади соприкосновения реагирующих веществ.

В одну пробирку насыпьте  немного порошка железа, в другую – положите железную скрепку и в обе пробирки прилить по 2 мл разбавленной соляной кислоты (1:2). В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

ОПЫТ 4. Влияние температуры.

В де пробирки поместите немного черного порошка оксида меди (II), прилейте в обе пробирки раствор серной кислоты. Одну из пробирок нагрейте. В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

ОПЫТ 5. Влияние катализатора.

В две пробирки налейте по 2 мл пероксида водорода Н₂О₂, в одну из пробирок добавьте несколько кристалликов оксида марганца (IV) MnO₂. В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

Оформите работу в виде таблицы:

Описание эксперимента

Наблюдения, позволяющие судить о скорости реакции

Уравнения реакций

Вывод

Опыт 1. Влияние природы реагирующих веществ.

Налейте  в три пробирки по 2 мл раствора соляной кислоты. Положите в первый стакан кусочек магния, во второй стакан  — гранулу цинка, в третий – кусочек железа. Наблюдайте скорость трех реакций.  Какая из реакций самая быстрая и почему?

Выделение газа наиболее бурно происходит в пробирке с магнием.

Мg + 2HCl → MgCl₂ +H₂↑

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ. Магний обладает наиболее сильными восстановительными свойствами.

Опыт 2. Влияние концентрации  реагирующих веществ.

В две пробирки, наклонив их, опустите по грануле цинка, осторожно прилейте растворы серной кислоты: в первую пробирку раствор кислоты 1:5, во вторую – 1:10. В какой из них реакция идет быстрее?

В первой пробирке газ выделяется более интенсивно.

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑

Чем выше концентрация   реагирующих веществ, тем чаще столкновения их частиц и тем выше скорость химической реакции.

Опыт 3. Влияние площади соприкосновения реагирующих веществ.

В одну пробирку насыпьте  немного порошка железа, в другую – положите железную скрепку и в обе пробирки прилить по 2 мл разбавленной соляной кислоты (1:2). В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

Выделение газа  идет быстрее в пробирке с порошком железа.

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

Чем больше площадь соприкосновения реагирующих веществ, тем выше скорость химической реакции.

Опыт 4. Влияние температуры.

В две пробирки поместите немного черного порошка оксида меди (II), прилейте в обе пробирки раствор серной кислоты. Одну из пробирок нагрейте. В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

Растворение оксида меди (II) и образование раствора голубого цвета идет быстрее при нагревании.

СuO + H₂SO₄ CuSO₄ + H₂O

При повышении температуры возрастает скорость движения частиц и  скорость химической реакции.

Опыт 5. Влияние катализатора.

В две пробирки налейте по 2 мл пероксида водорода Н₂О₂, в одну из пробирок добавьте несколько кристалликов оксида марганца (IV) MnO₂. В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

В присутствии оксида марганца (IV) происходит бурное выделение пузырьков газа.

2Н₂О₂ 

2Н₂О + О₂↑

Оксид марганца (IV) – катализатор, ускоряет реакцию разложения пероксида водорода.

Вывод: Скорость химической реакции зависит от условий: от природы реагирующих веществ, от площади соприкосновения, от концентрации, от температуры,  от присутствия катализаторов.

1.1.Влияние природы и состояния реагирующих веществ на скорость химической реакции

Реакции в газовой фазе в общем случае протекают с более высокой скоростью, чем в растворах, а в растворах – быстрее, чем в твердой фазе.

1.2.Зависимость скорости реакции от концентраций реагирующих веществ

Необходимым условием того, чтобы между частицами исходных веществ произошло химическое взаимодействие, является их столкновение друг с другом, поэтому скорость реакции пропорциональна числу соударений, которые совершают молекулы реагирующих веществ. Число соударений, в свою очередь, тем больше, чем выше концентрация каждого из исходных веществ.

Количественно зависимость между скоростью реакции и молярными концентрациями реагирующих веществ (выраженных в моль/л) описывается законом действующих масс, открытым опытным путем К.М. Гульдбергом и П. Ваге в 1867г.:

«При постоянной температуре скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, причем каждая концентрация входит, а произведение в степени, равной коэффициенту, стоящему перед формулой данного вещества в уравнении реакции»

Рассмотрим реакцию между веществами А и В, протекающую по схеме:

аА + вВ + …  сС + dD …

Скорость химической реакции в каждый момент времени пропорциональна текущим концентрациям реагирующих веществ, возведенным в некоторые степени:

v = k [A]^nA [B]^nB_. (1)

Выражение такого типа называют кинетическим уравнением. Коэффициент пропорциональности k называют константой скорости.

Особенно следует отметить, что закон действующих масс справедлив только для газов и реакций, протекающих в растворах. Уравнение 1 не является справедливым для реакций с участием твердых веществ, так как в этих случаях взаимодействие молекул происходит не во всем объеме реагирующих веществ, а лишь на поверхности, от размера которой также зависит скорость реакции. Поэтому реакции в гетерогенных системах протекают значительно сложнее. Кроме того, на скорость реакций с участием твердых веществ сильное влияние оказывает степень измельчения; например, полированный мрамор очень медленно реагирует с соляной кислотой, обычный мел реагирует уже с заметной скоростью, а мелко измельченный мел (порошок) – реагирует достаточно бурно.

1.3.Влияние температуры на скорость реакции

С ростом температуры возрастает энергия сталкивающихся частиц и повышается вероятность того, что при столкновении произойдет химическое превращение, поэтому скорость реакции должна увеличиваться. Для приближенной оценки изменения скорости широко используется правило Вант-Гоффа, в соответствии с которым скорость химической реакции становится приблизительно в 2 – 4 раза больше при повышении температуры на каждые 10 градусов. Математически это означает, что скорость реакции зависит от температуры следующим образом:

v(T₂)/v(T₁) = ^{(T2 –T1)/10},

где  — температурный коэффициент скорости ( = 2 – 4).

1.4.Влияние катализаторов

Наиболее сильное влияние на скорость реакции оказывает присутствие в реагирующей системе катализатора – вещества, которое повышает (а иногда и уменьшает – тогда его называют ингибитором) скорость химической реакции, но само не расходуется в этом процессе. Катализаторы подразделяют на три типа: гомогенные, гетерогенные и биологические (биокатализаторы или ферменты, реже можно встретить название энзимы).

Влияние катализаторов на скорость реакции называется катализом. Если взаимодействующие вещества и катализатор находятся в одном агрегатном состоянии, говорят о гомогенном катализе. При гетерогенном катализе реагирующие вещества и катализатор находятся в различных агрегатных состояниях: обычно катализатор – в твердом, а реагирующие вещества – в жидком или газообразном.

Механизм действия катализаторов является очень сложным. Основная гипотеза, объясняющая катализ – предположение об образовании промежуточных продуктов при взаимодействии катализатора и реагирующего вещества.

Для объяснения гетерогенного катализа чаще всего пользуются адсорбционной теорией катализа. Согласно этой теории при гетерогенном катализе происходит адсорбция реагирующих веществ поверхностью катализатора (за счет того, что поверхность катализатора неоднородна и на ней имеются так называемые активные центры). Под действием активных центров катализатора у адсорбированных молекул ослабляется связь между атомами, увеличиваются расстояния между атомами в реагирующей молекуле, реагирующие молекулы деформируются, а иногда даже диссоциируют на отдельные атомы.

Кроме того, нужно подчеркнуть, что для катализатора характерна избирательность действия, т. е. определенный катализатор, изменяя скорость одной реакции, не оказывает влияния на скорость какой то другой химической реакции. Поэтому понятно, что поиски, подбор, исследования и дальнейшее внедрение в практику все новых и новых катализаторов являются одной из сложнейших и важнейших задач современной химии.

Катализ играет большую роль не только в химии, но и в биологии, так как практически все биохимические превращения, происходящие в живых организмах, являются каталитическими. Роль катализаторов в этих реакциях выполняют специфические белки, называемые ферментами. Всем ферментам свойственна высокая каталитическая сила и специфичность.

Ферменты ускоряют реакции, по крайней мере, в миллионы раз. В самом деле, в отсутствие ферментов скорость большинства реакций в биологических системах была бы практически неощутима. Даже такая простая реакция, как гидратирование диоксида углерода катализируется ферментом:

СО₂ + Н₂О  Н₂СО₃

В отсутствие фермента перенос СО₂ из тканей в кровь и затем в воздух легочных альвеол был бы не полон. Карбоангидраза, катализирующая эту реакцию, принадлежит к числу самых активных ферментов из всех известных. Каждая молекула карбоангидразы способна гидратировать 10⁵ молекул СО₂ в 1 секунду. Скорость реакции гидратирования СО₂ в присутствии фермента в 10⁷ раз выше, чем в его отсутствие.

Ферменты обладают высокой специфичностью как в отношении катализируемой ими реакции, так и в отношении субстратов, т. е. участвующих в реакции веществ. Степень специфичности к субстрату обычно высока, а иногда практически абсолютна.

Примером высокой специфичности ферментов может служить ДНК-полимераза I. Этот фермент синтезирует ДНК, соединяя друг с другом четыре типа нуклеотидов – строительных блоков ДНК. Последовательность нуклеотидов в синтезируемой цепи ДНК определяется последовательностью нуклеотидов в другой цепи ДНК, играющей роль матрицы. ДНК- полимераза I отличается поразительно высокой точностью в выполнении тех инструкций, которые задаются матрицей. В синтезируемых цепях ДНК ошибочно включенный нуклеотид встречается реже, чем один раз на миллион.

Некоторые ферменты синтезируются в форме неактивного предшественника и переходят в активное состояние в соответствующем месте и времени. Примером регуляции такого типа могут служить пищеварительные ферменты. Так, трипсиноген синтезируется в поджелудочной железе, а активируется в тонком кишечнике, где в результате расщепления пептидной связи образуется активная форма – трипсин. Каталитически неактивные предшественники ферментов называются проферментами или зимогенами.

Ферменты осуществляют трансформацию различных видов энергии. Так, например, при фотосинтезе энергия света превращается в энергию химических реакций. В митохондриях – энергетических станциях клетки, свободная энергия, содержащаяся в низкомолекулярных веществах, поступающих с пищей, переходит в энергию аденозинтрифосфата (АТФ). Энергия химических связей АТФ используется далее во многих процессах.

Ферменты обладают наибольшей эффективностью при температуре около 37С. При повышении температуры выше 50-60С они разрушаются и становятся неактивными.