В процессе закалки в масло опустили раскаленную стальную деталь при этом: В процессе закалки в масло опустили раскаленную стальную деталь, при этом внутренняя энергия детали уменьшилась на 100 кДж. Какое количество теплоты получило масло?а) 100 Джб) 1000 Джв) 100 000 Дж…

alexxlab | 14.12.1984 | 0 | Разное

Содержание

Физика. 8 класс. Тесты. – Сыпченко Г.В.

                    

УДК 373.167.1:53*08 ББК 22.2 я 721 С951 Сыпченко Г.В. С951 Физика. 8 класс. Тесты. - Саратов: Лицей, 2011.-80 с. ISBN 978-5-8053-0714-1 Тестовые задания с ответами составлены в соответствии с обязательным минимумом содержания образования для основной школы и охватывают все темы курса физики за 8 класс. Тесты могут быть использованы для закрепления и проверки знаний учащихся, а также для самостоятельной работы дома. На все задания в конце пособия даны ответы. УДК 373.167.1:53*08 ББК 22.2я721 ISBN 978-5-8053-0714-1 © Издательство «Лицей», 2011
ТЕСТ L Тепловое движение. Температура Вариант 1 1. Диффузия происходит быстрее, если а) движение молекул замедляется б) движение молекул прекращается в) скорость движения молекул увеличивается 2. Чем теплая вода отличается от холодной? а) скоростью движения молекул б) строением молекул в) прозрачностью 3. Какое из явлений относится к тепловым? а) вращение Земли вокруг Солнца б) радуга в) таяние снега 4. По какой траектории движутся молекулы газов? а) по прямолинейной * б) по криволинейной в) по ломаной 5. В каких телах молекулы могут колебаться, вращаться и перемещаться относительно друг друга? а) в газах б) в жидкостях в) в твердых телах 6. Температура тела связана а) с кинетической энергией тела б) с потенциальной энергией тела в) со средней кинетической энергией молекул 1
ТЕСТ L Тепловое движение. Температура Вариант 2 1. Температуру тела измеряют а) манометром б) термометром в) градусником 2. Температура тела зависит от а) времени года б) ветра в) скорости движения молекул 3. Какое из явлений относится к тепловому? а) по небу плывут облака б) идет дождь в) высыхает лужа 4. Как движутся молекулы вещества? а) упорядоченно б) беспорядочно (хаотично) в) молекулы, находясь на определенных местах, неподвижны 5. Чем отличается тепловое движение от механического? а) механическое и тепловое движения не имеют отличий б) скоростью движения молекул в) огромным числом хаотически движущихся мельчайших час- тиц 6. Если средняя кинетическая энергия молекул тела умень- шится, то температура тела а) повысится б) понизится в) не изменится 2
ТЕСТ 2. Внутренняя энергия Вариант 1 1. Кинетическая энергия тела зависит а) только от массы тела б) только от скорости тела в) от массы и от скорости тела 2. При падении выпущенного из рук тела а) происходит переход потенциальной энергии в кинетическую б) происходит переход кинетической энергии в потенциальную в) кинетическая и потенциальная энергии не меняются 3. Механическая энергия куска пластилина, упавшего на пол, а) не изменится б) бесследно исчезнет в) превратится в другую форму энергии 4. Какая энергия называется внутренней энергией тела? а) энергия движения тела б) энергия взаимодействия частей тела в) кинетическая и потенциальная энергия частиц тела 5. Внутренняя энергия тела зависит от а) скорости движения тела б) температуры тела и его состояния (твердое, жидкое или газо- образное) в) положения тела относительно других тел 6. Может ли тело не иметь внутренней энергии? а) может, если тело имеет очень низкую температуру б) может, если тело не имеет механической энергии в) не может ни при каких условиях
ТЕСТ 2. Внутренняя энергия Вариант 2 1. Потенциальная энергия тела зависит от а) скорости зела б) взаимного расположения тел или частей тела в) температуры тела 2. Какой энергией обладает летящий самолет относительно Земли? а) только кинетической б) только потенциальной в) кинетической и потенциальной / 3. Механическая энергий свинцового шара, упавшего на свин- цовую плиту, а) бесследно исчезнет б) не изменится в) превратится в другой вид энергии 4. Что произойдет с частицами стального шара, упавшего на стальную плиту? а) увеличится только кинетическая энергия частиц б) увеличится только потенциальная энергия частиц в) увеличится и потенциальная, и кинетическая энергия частиц 5. Что происходит с внутренней энергией тела, если его меха- ническая энергия уменьшается? а) увеличивается б) уменьшается в) не изменяется 6. Величина кинетической и потенциальной энергии отдель- ной молекулы а) очень велика б) очень мала в) равна нулю 4
ТЕСТ 3. Способы изменения внутренней энергии тела. Теплопроводность Вариант 1 1. Что является одним из признаков увеличения внутренней энергии тела? а) повышение температуры тела б) увеличение скорости движения тела в) понижение температуры тела 2. Внутренняя энергия тела, совершающего работу, а) увеличивается б) не изменяется в) уменьшается 3. Когда в горячий чай опускают холодную ложку, а) чай совершает работу и его внутренняя энергия уменьшается б) над ложкой совершается работа и ее внутренняя энергия увеличивается в) внутренняя энергия чая и ложки изменяется в результате теплопередачи 4. Расположите вещества в порядке возрастания их тепло- проводности: дерево (1), железо (2), медь (3). а) 1,2,3 6)2, 1,3 в) 3,2,1 5. Каким образом передается энергия при теплопроводности? а) переносом вещества б) движением и взаимодействием частиц в) переносом вещества, движением и взаимодействием частиц 6. Низкая теплопроводность газов объясняется а) малой подвижностью молекул б) большими расстояниями между молекулами в) малыми размерами молекул газа по сравнению с молекулами твердого тела 5
ТЕСТ 3. Способы изменения внутренней энергии тела. Т епл опроводность Вариант 2 1. Что является одним из признаков уменьшения внутренней энергии тела? а) повышение температуры тела б) уменьшение скорости движения тела в) понижение температуры тела 2. Внутренняя энергия тела, над которым совершают работу, а) увеличивается б) уменьшается в) не изменяется 3. На рисунке показаны температуры тел. Где правильно обозначено направление теплопередачи? 4. Расположите вещества в порядке возрастания их тепло- проводности: резина (1), серебро (2), воздух (3). а) 3,1,2 б) 1,2,3 в) 3,2,1 5. Происходит ли перенос вещества при теплопроводности? а) происходит в сторону части тела с большей температурой б) происходит в сторону части тела с меньшей температурой в) не происходит 6. Высокая теплопроводность металлов объясняется а) большой подвижностью частиц б) небольшими расстояниями между частицами в) большими размерами частиц 6
ТЕСТ 4. Конвекция Вариант 1 1. Нагретый воздух поднимается вверх, потому что уменьша- ется ... воздуха. а) масса б) вес в) плотность 2. Где выше температура воздуха в отапливаемом помеще- нии? а) у пола б) у потолка в) температура одинакова во всем объеме комнаты 3. В каких телах может наблюдаться конвекция? а) в жидкостях и газах б) в твердых телах в) в жидкостях, газах и сыпучих телах 4. Естественная конвекция не наблюдается а) на планетах с большой силой тяжести б) на больших глубинах в) в условиях невесомости 5. В случае 1 кастрюлю поставили на лед. В случае 2 лед положили на крышку кастрюли. В каком случае содержимое кастрюли охладится быстрее? а) в случае I б) в случае 2 в) время охлаждения одинаково для обоих случаев 6. Каким образом может осуществляться теплопередача в жидкостях? а) конвекцией и теплопроводностью б) только теплопроводностью в) только конвекцией 7
ТЕСТ 4. Конвекция Вариант 2 1. Какой закон объясняет конвекцию? а) закон всемирного тяготения б) закон Паскаля в) закон Архимеда 2. Перенос энергии при конвекции происходит а) струями жидкости или газа б) в результате взаимодействия частиц в) самыми быстрыми молекулами 3. Может ли происходить вынужденная конвекция в твердых телах? а) может при любых условиях б) может, если частицы сыпучего тела очень малы в) не может ни при каких условиях 4. Какой вид конвекции, естественный или вынужденный, может наблюдаться в условиях невесомости? а) только вынужденный б) только естественный в) и вынужденный, и естественный 5. Один кусок льда положили X на стол, второй — на тарелку. —--------------------£— В каком случае таяние льда будет происходить быстрее? а) в случае 1 б) в случае 2 в) таяние будет происходить с одинаковой скоростью 6. Каким образом может осуществляться теплопередача в газах? а) только конвекцией б) только теплопроводностью в) конвекцией и теплопроводностью 8
ТЕСТ 5. Излучение Вариант 1 L Батарея отопления нагрела стоящий рядом стул. Каким образом в этом случае передается энергия? а) теплопроводностью б) конвекцией в) излучением 2. Термоскоп служит для а) измерения температуры б) измерения объема газов в) обнаружения теплового излучения 3. Какая из поверхностей сильнее излучает энергию, если их температуры одинаковы? а) белая б) черная в) черная и белая поверхности излучают энергию одинаково 4. Две звезды одинаковых размеров имеют разные темпера- туры поверхностей: 6000 °C и 15 000 °C. Какая из звезд излучает больше энергии? а) более горячая б) менее горячая в) звезды излучают одинаковое количество энергии 5. Какой снег быстрее тает: грязный или чистый? а) чистый б) грязный в) чистый и грязный снег тают с одинаковой скоростью 6. На столе стоит стакан с горячей водой. Ка- кой вид теплопередачи имеет место при из- мерении температуры в указанных точках? а) 1 — излучение, 2 — конвекция, 3 — теплоп- роводность б) 1 — конвекция, 2 — теплопроводность, 3 — излучение в) 1 — конвекция, 2 — излучение, 3 — теплопроводность 2 Физика. 8 кл. Тесты 9
ТЕСТ 5. Излучение Вариант 2 1. Каким образом передается на Землю тепло от Солнца? а) конвекцией и излучением б) теплопроводностью в) только излучением 2. Почему поверхность термоскопа покрывают копотью или закрашивают черной краской? а) для повышения чувствительности прибора б) светлый термоскоп отражает излучение и не работает в) для красоты 3. Какой алюминиевый чайник быстрее остывает: закопчен- ный или почищенный? а) закопченный б) почищенный в) чайники остывают с одинаковой скоростью 4. Электрокамин охладился с 90 °C до 80 °C. Что произошло с излучением камина? а) увеличилось б) не изменилось в) уменьшилось 5. В какой одежде, светлой или темной, лучше переносится жаркая погода? а) в светлой б) в темной в) это не зависит от цвета одежды 6. На рисунке изображен сТакан с горячей водой. Какой вид теплопередачи имеет место для указанных точек при измерении температуры с помощью термометра? а) 1 — конвекция, 2 — теплопроводность, 3 — излучение б) 1 — излучение, 2 — конвекция, 3 — теплопроводность в) 1 — теплопроводность, 2 — излучение, 3 — конвекция 10
ТЕСТ 6. Количество теплоты. Единицы количества теплоты. Удельная теплоемкость Вариант 1 1. К какому способу изменения внутренней энергии относит- ся термин “количество теплоты”? а) совершение работы над телом б) совершение работы самим телом в) теплопередача 2. В каких единицах измеряется количество теплоты в СИ? а) в джоулях (Дж) б) в градусах Цельсия (°C) в) в калориях (кал) 3. Как зависит изменение температуры жидкости от сообща- емого ей количества теплоты? а) изменение температуры не зависит от количества теплоты б) чем больше количество теплоты, тем больше изменение температуры в) чем меньше количество теплоты, тём больше изменение температуры 4. На одинаковых горелках в одинаковых сосудах нагревают воду и масло одинаковой массы на одно и то же число градусов. Какой сосуд нужно греть большее время? а) время нагревания одинаково б) сосуд с маслом в) сосуд с водой 5. Удельная теплоемкость свинца равна 140 Дж/кг - °C. Какое количество теплоты потребуется для нагревания 1 кг свин- ца на 2 °C? а) 280 Дж б) 70 Дж в) 140 Дж 11
ТЕСТ 6. Количество теплоты. Единицы количества теплоты. Удельная теплоемкость Вариант 2 1. В каких единицах может быть измерено количество теп- лоты? а) в градусах Цельсия (°C) б) в килограммах (кг) в) в калориях (кал) 2. Как зависит количество теплоты, отданное телом, от массы тела? а) чем больше масса, тем меньше количество теплоты б) чем меньше масса, тем меньше количество теплоты в) количество теплоты не зависит от массы тела 3. На одинаковых горелках в одинаковых сосудах нагревают воду и масло одинаковой массы в течение одного и того же времени. Температура какого вещества повысится на боль- шее количество градусов? а) воды б) масла в) температуры воды и масла изменятся одинаково 4. Удельная теплоемкость меди равна 400 Дж/кг-°С. На сколько градусов нагрели 0,5 кг меди, если ей было пере- дано 800 Дж энергии? а) на 1 °C б) на 2 °C в) на 4 °C 5. Отличаются ли удельные теплоемкости льда и воды? а) не отличаются, т.к. лед и вода — одно и то же вещество б) отличаются, т.к. лед и вода — разные вещества в) отличаются, т.к. лед и вода — разные состояния одного ве- щества 12
ТЕСТ 7. Расчет количества теплоты (при выполнении использовать таблицу удельных теплоемкостей) Вариант 1 1. Три шара одинаковой массы — стальной, латунный и алюминиевый — нагреты до одинаковой температуры и помещены на лед. Под каким шаром выделится больше воды? а) под стальным б) под алюминиевым в) под латунным 2. Стальную заготовку массой 2 кг нагрели на 500 °C. Какое количество теплоты для этого потребовалось? а) 500 МДж б) 50 МДж в) 0,5 МДж 3. Какое количество теплоты выделится при остывании 1 л воды на 50 °C? а) 2,1 кДж б) 21 кДж в) 210 кДж 4. Чему равна удельная теплоемкость кирпича массой 3 кг, если при его остывании на 50 °C выделилось 135 кДж теп- лоты? а) 880 Дж/кг °C б) 900 Дж/кг • °C в) 920 Дж/кг • °C 5. На сколько градусов остынет золотое кольцо массой 2 г, снятое с пальца, если при этом выделится 2,6 Дж энергии? а) на 2 °C б) на 5 °C в) на 10 °C 6. В горячую воду опустили холодный металлический ци- линдр. При этом внутренняя энергия цилиндра увеличилась на 500 Дж. На сколько уменьшилась внутренняя энергия воды? а) на 500 Дж б) на 1000 Дж в) на 4200 Дж 13
ТЕСТ 7. Расчет количества теплоты (при выполнении использовать таблицу удельных теплоемкостей) Вариант 2 1. Масса стальной кастрюли равна массе налитой в нее воды. На нагревание кастрюли или воды расходуется большее количество теплоты? а) на нагревание воды б) на нагревание кастрюли в) на нагревание кастрюли и воды расходуется одинаковое коли- чество теплоты 2. Золотой брусок массой 20 г нагрелся на 10 °C. Какое коли- чество теплоты передано бруску? а) 2,6 Дж б) 26 Дж в) 0,26 Дж 3. Какое количество теплоты выделится при остывании ла- тунной детали массой 2 кг на 100 °C? а) 8 кДж б) 80 кДж в) 0,8 кДж 4. На сколько градусов нагреется 1 л воды при передаче ей 210 кДж теплоты? а) на 100 °C б) на 75 °C в) на 50 °C 5. Чему равна, удельная теплоемкость стекла, если пробирка массой 5 г, нагреваясь на 100 °C, получила 400 Дж энергии? а) 840Дж/кг-°C б) 800Дж/кг-°C в) 750Дж/кг-°C 6. В процессе закалки в масло опустили раскаленную сталь- ную деталь, при этом внутренняя энергия детали уменьши- лась на 100 кДж. Какое количество теплоты получило масло? а) 100 Дж б) 1000 Дж . в) 100 000 Дж 14
ТЕСТ 8. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания Вариант 1 1. Какая энергия топлива используется при его сгорании? а) кинетическая б) потенциальная в) внутренняя 2. Что происходит с энергией при распаде молекул? а) выделяется б) поглощается в) не выделяется и не поглощается 3. Что является единицей удельной теплоты сгорания? а) 1 Дж б) 1 Дж/кг- °C в) 1 Дж/кг 4. Чему равна удельная теплота сгорания пороха, если во вре- мя выстрела полностью сгорает 2 г пороха и выделяется 8 кДж энергии? а) 0,40 • 106 7 Дж/кг б) 0,38 • 107 Дж/кг в) 1,6 • 107 Дж/кг 5. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании керосина массой 5 кг? Удельная теплота сгорания керосина q = 4,6 • 107 Дж/кг. а) 2,3 МДж б) 23 МДж в) 230 МДж 6. Какая масса спирта сгорела, если при этом выделилось 54 кДж энергии? Удельная теплота сгорания спирта q = 2,7-107 Дж/кг. а) 2 г б) 20 г в) 0,2 кг 15
ТЕСТ 8. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания Вариант 2 1. Что является основным источником энергии в промышлен- ности, транспорте, быту? а) атомная энергия б) солнечная энергия в) внутренняя энергия топлива 2. Атомы водорода, соединяясь с атомами кислорода, образу- ют молекулы воды. Что при этом происходит с энергией? а) выделяется б) поглощается в) не выделяется и не поглощается 3. Как называется физическая величина, показывающая, какая энергия выделяется при полном сгорании 1 кг топлива? а) удельная теплоемкость б) количество теплоты в) удельная теплота сгорания 4. Чему равна удельная теплота сгорания водорода, если при полном сгорании 10 г газа выделяется 1,2 МДж тепла? а) 1,2-108 Дж/кг б) 12-108 Дж/кг в) 1,2Дж/кг 5. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 2 кг природного газа, удельная теплота сгорания которого q = 4,4 • 106 7 Дж/кг? а) 88 МДж б) 8,8 МДж в) 0,88 МДж 6. Какая масса древесного угля сгорела, если при этом выде- лилось 340 МДж энергии? Удельная теплота сгорания древесного угля q = 3,4 • 107 Дж/кг. а) 1кг б) 10 кг в) 100 кг 16
ТЕСТ 9. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах Вариант 1 1. Как называется энергия движения и взаимодействия частиц тела? а) механическая б) внутренняя в) молекулярная 2. Что называется полной механической энергией? а) кинетическая энергия тела Е* б) потенциальная энергия тела £п в) сумма кинетической и потенциальной энергии Е = Ек + Ец 3. Что происходит с полной механической энергией камня при его падении, если учитывать сопротивление воздуха? а) не изменяется б) увеличивается • в) уменьшается 4. Можно ли сказать, что при охлаждении тела его внутренняя энергия исчезает? а) можно, если тело охлаждается до температуры окружающей среды б) можно, если температура тела становится меньше темпера- туры окружающей среды в) нельзя, т.к. энергия не исчезает, а передается от одного тела другому 5. Камень массой 10 кг в момент падения на землю имел скорость 5 м/с. Как изменилась внутренняя энергия камня и грунта после падения? а) уменьшилась на 125 Дж б) увеличилась на 0,125 кДж в) энергия не изменилась 6> Пластилин массой 20 г упал на пол с высоты 1 м. Как изме- нилась внутренняя энергия пластилина и пола? а) увеличилась на 0,2 Дж б) уменьшилась на 0,2 Дж в) энергия не изменилась 17
ТЕСТ 9. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах Вариант 2 1. Как называется энергия движения и взаимодействия тел? а) механическая б) внутренняя в) атомная 2. Полная механическая энергия камня при его падении, если не учитывать сопротивление воздуха, а) не изменяется б) увеличивается в) уменьшается 3. Закон сохранения механической энергии выполняется, если на тело не действует а) сила упругости б) сила тяготения в) сила трения 4. Можно ли сказать, что при сгорании топлива возникает энергия? а) можно, если топливо полностью сгорает б) можно, если топливо не обладает механической энергией в) нельзя, т.к. до сгорания энергия была “спрятана” в самом топливе 5. Камень массой 1 кг упал на грунт с высоты 5 м. Как изме- нилась внутренняя энергия камня, грунта и воздуха? а) уменьшилась на 50 Дж б) увеличилась на 50 Дж в) энергия не изменилась 6. Пуля массой 10 г, летящая со скоростью 500 м/с, попала в дерево и застряла в нем. Внутренняя энергия пули и дерева а) увеличилась на 1,25 кДж б) уменьшилась на 1250 Дж в) не изменилась 18
ТЕСТ 10. Агрегатные состояния вещества Вариант 1 L В каком состоянии может находиться водород? а) только в газообразном б) в газообразном и жидком в) в газообразном, жидком и твердом 2. Какое состояние веществ используется при получении сплавов? а) твердое б) жидкое в) газообразное и жидкое 3. Молекулы одного и того же вещества в различных агрегат- ных состояниях а) различаются числом атомов б) различаются размерами в) абсолютно одинаковы 4. Массы воды, льда, водяного пара одинаковы. Что обладает наименьшей внутренней энергией? а) лед б) вода в) водяной пар 5. Вещество из жидкого состояния переведено в другое агре- гатное состояние. Затвердело оно или испарилось, если его внутренняя энергия уменьшилась? а) затвердело б) испарилось в) для ответа недостаточно данных 6. Можно ли назвать туман водяным паром?. а) можно, т.к. туман и есть водяной пар б) нельзя, т.к. туман состоит из капелек воды в) можно, если размеры капелек чрезвычайно малы 19
ТЕСТ 10. Агрегатные состояния вещества Вариант 2 1. В каком состоянии может находиться железо? а) только в твердом б) в твердом и жидком в) в твердом, жидком и газообразном 2. Состояние вещества, вращающего турбины на тепловых электростанциях: а) газообразное б) твердое в) жидкое 3. Агрегатное состояние вещества определяется а) характером взаимодействия молекул б) скоростью движения молекул в) строением молекул 4. Что характеризует внутреннюю энергию вещества? а) только температура б) только агрегатное состояние в) температура и агрегатное состояние 5. Вещество из жидкого состояния переведено в другое агре- гатное состояние. Затвердело оно или испарилось, если его внутренняя энергия увеличилась? а) затвердело б) испарилось в) для ответа недостаточно данных 6. Что можно сказать о внутренней энергии льда и воды одинаковой массы при 0 °C? а) внутренние энергии льда и воды одинаковы б) внутренняя энергия воды больше, чем внутренняя энергия льда в) внутренняя энергия не зависит от агрегатного состояния вещества 20
ТЕСТ 11. Плавление и отвердевание кристаллических тел Вариант 1 1. Как перевести тело из жидкого состояния в твердое? а) отнять энергию у тела б) передать телу энергию в) переход в твердое состояние происходит самопроизвольно 2. Как называется переход тела из твердого состояния в жидкое? а) нагревание б) кристаллизация в) плавление 3. Температура плавления серебра 962 °C. Что можно сказать о температуре кристаллизации серебра? a) t° = 962 °C б) t° > 962 °C в) t° < 962 °C 7 кр 6 7 кр 7 кр 4. Пробирка с водой, имеющей температуру О °C, опущена в стакан со снегом, температура которого тоже О °C. Что будет происходить? а) вода в пробирке начнет замерзать б) снег в стакане начнет таять в) ничего не изменится 5. Температура тела во время его плавления а) повышается б) понижается в) не изменяется 6. Золото плавится при температуре 1064 °C. В каком состо- янии оно находится при температуре 1064,1 °C? а) часть золота в твердом состоянии, часть в жидком б) в твердом состоянии в) в жидком состоянии 21
ТЕСТ 11. Плавление и отвердевание кристаллических тел Вариант 2 1. Известно, что при плавлении температура тела не изменя- ется. При этом внутренняя энергия тела а) тоже не меняется б) увеличивается в) уменьшается 2. Может ли лед плавиться при температуре меньше О °C? а) не может б) может в безвоздушном пространстве в) может при повышенном давлении 3. Что происходит с температурой тела при его кристаллиза- ции? а) не изменяется б) уменьшается в) повышается 4. Можно ли кусочек серебра расплавить в алюминиевой ложке? Температура плавления алюминия 660 °C, сереб- ра—962 °C. а) можно б) нельзя в) можно, если очень быстро нагреть ложку 5. Пробирка со льдом, имеющим температуру 0 °C, опущена в воду той же температуры. Что будет происходить? а) лед начнет плавиться б) вода начнет замерзать в) ничего не изменится 6< Температура плавления ртути -39 °C. Жидкая ртуть начала кристаллизоваться, и через некоторое время ее температура стала равна -39,1 °C.пл б)Хкр<Хпл в)Хкр=Х11Л 5. На рисунке изображены графики 1 / °C кристаллизации двух тел. Что мож- но сказать об их удельной теплоте плавления? а) X, >Х2 О б) X, <Х, в) X [ = X 2 6. Какое количество теплоты потребуется для плавления золо- та массой 500 мг, нагретого до температуры плавления? Удельная теплота плавления золота 0,67 • 105 Дж/кг. а) 33,5 Дж б) 33,5 кДж в) 33,5 МДж 23
ТЕСТ 12. Удельная теплота плавления Вариант 2 1. Энергия, выделяемая при кристаллизации, расходуется на а) поддержание постоянной температуры б) нагревание окружающей среды в) образование кристаллов 2. Внутренняя энергия тела, график отвер- девания которого изображен на рисунке, в точке Е а) больше энергии в точке F б) равна энергии в точке F в) меньше энергии в точке F 3. Может ли удельная теплота плавления одного и того же вещества иметь различные значения? а) не может б) может, если масса вещества разная в) может, если атмосферное давление изменится 4. При кристаллизации 1 кг олова выделилось 0,59-105 Дж энергии. Что можно сказать об удельной теплоте плавления олова? ш > 0,59 • 105 Дж/кг га= 0,59-105 Дж/кг 0,59-105 Дж/кг 5. На рисунке изображены графики плавле- ния двух тел. Что можно сказать об их удельной теплоте плавления? а) X] >Х2 б) <Х2 t, мин 0 2 6. Какое количество теплоты потребуется для плавления же- лезного лома массой 0,5 т, нагретого'до температуры плав- ления? Удельная теплота плавления железа 2,7 • 105 Дж/кг. а) 135 кДж б) 1,35 кДж в) 135 МДж 24
ТЕСТ 13. Испарение. Поглощение энергии при испарении и выделение ее при конденсации. Насыщенный и ненасыщенный пар Вариант I 1. Испарением называется а) парообразование с поверхности жидкости б) парообразование, происходящее в объеме жидкости в) кипение 2. Что можно сказать о скорости движения молекул жидко- сти? а) скорость движения молекул мала б) скорость движения молекул велика в) скорости движения молекул различны 3. Скорость испарения зависит от температуры, т.к. при ее изменении изменяется(-ются) а) силы притяжения между молекулами б) скорость молекул в) плотность вещества 4. Скорость испарения зависит от рода жидкости, потому что в разных жидкостях а) разная сила притяжения между молекулами б) разные скорости молекул в) разные молекулы 5. При испарении жидкости внутренняя энергия а) выделяется б) поглощается в) не меняется 6. Каким является пар жидкости, находящейся в открытом сосуде? а) насыщенным б) ненасыщенным в) насыщенным вблизи поверхности жидкости 3 Физика, 8 кл. Тесты 25
ТЕСТ 13. Испарение. Поглощение энергии при испарении и выделение ее при конденсации. Насыщенный и ненасыщенный пар Вариант 2 1. Явление превращения жидкости в пар — это а) испарение б) парообразование в) кипение 2. В каком случае молекула может покинуть “свою” жид- кость? а) если скорость молекулы, находящейся у поверхности, доста- точно велика б) если другие молекулы “подтолкнут” данную молекулу в) все молекулы, независимо от скорости, могут покинуть “свою” жидкость 3. Вода испаряется быстрее масла, потому что а) средняя скорость молекул воды больше средней скорости молекул масла б) притяжение между молекулами масла больше, чем между молекулами воды в) масло — более густая жидкость 4. Как зависит скорость испарения от температуры жидкости? а) чем выше температура, тем быстрее испаряется жидкость б) чем выше температура, тем медленнее испаряется жидкость в) скорость испарения не зависит от температуры 5. При конденсации пара внутренняя энергия а) выделяется б) поглощается в) не изменяется 6. Каким является пар жидкости, находящейся в закрытом сосуде? а) ненасыщенным б) насыщенным в) насыщенность пара определяется его температурой 26
ТЕСТ 14. Кипение. Удельная теплота парообразования и конденсации Вариант 1 1. Почему перед началом кипения воды слышен характерный шум? а) всплывающие пузырьки с насыщенным паром схлопываются б) шум объясняется очень быстрым ростом пузырьков в) шум объясняется отрывом пузырьков от дна сосуда 2. При кипении температура жидкости а) увеличивается б) уменьшается в) не меняется 3. Может ли вода кипеть при температуре более 100 °C? а) не может, т.к. 100 °C — это температура кипения воды б) может, если нагреватель выделяет очень много тепла в) может, если атмосферное давление больше нормального 4. Удельная теплота парообразования воды при 100 °C равна 2,3 • 106 Дж/кг. Какое количество теплоты Q выделится при конденсации 1 кг пара, температура которого равна 100 °C? a) Q = 2,3 МДж б) Q > 2,3 МДж в) Q < 2,3 МДж 5. Какое количество воды, доведенной до температуры кипе- ния, испарится при сообщении ей 23 кДж энергии? а) 1г б) 10 г в) 100 г 6. Будет ли кипеть вода в пробирке, опущенной в сосуд с кипящей водой? а) будет, т.к. вода в пробирке нагреется до темпера- туры кипения б) будет, т.к. давление над водой в пробирке равно атмосферному в) не будет, т.к. при равенстве температур энергия к воде в про- бирке не поступает 27
ТЕСТ 14. Кипение. Удельная теплота парообразования и конденсации Вариант 2 1. Что находится в пузырьках, всплывающих после начала нагревания воды? а) воздух б) насыщенный пар в) насыщенный пар и воздух 2. При какой температуре кипит вода в герметично закрытом сосуде (например в скороварке)? а) большей, чем 100 °C б) при 100 °C в) меньшей, чем 100 °C 3. Может ли при нормальном давлении не кипеть вода, если ее температура превышает 100 °C? а) не может б) может, если нагреватель выделяет мало тепла в) может, если в воде нет посторонних примесей 4. Удельная теплота парообразования измеряется в а) Дж б) Дж/кг-°C в) Дж/кг 5. Удельная теплота парообразования воды 2,3 • 106 Дж/кг. Ка- кое количество теплоты необходимо, чтобы превратить 3 л воды, нагретой до 100 °C, в пар такой же температуры? а) 2,3 МДж б) 4,6 МДж в) 6,9 МДж 6. На что расходуется подводимая к жидкости энергия во вре- мя ее кипения? а) на поддержание постоянной температуры б) на образование пузырьков пара в) на отрыв молекул от поверхности жидкости 28
ТЕСТ 15. Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха Вариант 1 1. Что показывает абсолютная влажность воздуха? а) плотность насыщенного водяного пара б) плотность водяного пара в атмосфере в) связь между температурой и плотностью пара 2. Пар приближается к насыщению при а) понижении температуры б) повышении температуры в) любом изменении температуры 3. Единица измерения точки росы: а) проценты (%) б) джоуль (Дж) в) градус Цельсия (°C) 4. Какой тип гигрометров определяет влажность по разности показаний двух термометров? а) конденсационный б) волосной в) психрометрический 5. Что можно сказать о показаниях сухого и влажного термо- метров психрометра? а) показания всегда одинаковы б) показания сухого термометра всегда ниже в) показания влажного термометра всегда ниже 6. Какая относительная влажность воздуха считается нор- мальной для жилых помещений? а) 40% б) 60% в) 80%
ТЕСТ 15. Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха Вариант 2 1. Влажность воздуха характеризует а) содержание водяного пара в атмосфере б) температуру воздуха в) плотность насыщенного водяного пара 2. Что показывает относительная влажность воздуха? а) плотность водяного пара в атмосфере б) близость водяного пара к насыщению в) скорость испарения воды с поверхности водоемов 3. Как называют приборы для измерения влажности воздуха? а) манометры б) термометры в) гигрометры 4. Какой тип гигрометров определяет влажность по точке росы? а) конденсационный б) волосной в) психрометрический 5. Единица измерения абсолютной влажности: а) проценты (%) б) грамм на кубический метр (г/м3) в) килограмм на кубический метр (кг/м3) 6. При какой относительной влажности температура сухого термометра в психрометре равна температуре влажного? а) 0% б) 50% в) 100% 30
ТЕСТ 16. Работа газа и пара при расширении. КПД теплового двигателя Вариант I 1. Что из перечисленного является примером превращения внутренней энергии в механическую? а) Солнце нагревает Землю б) нагретый воздух поднимается вверх в) молекулы воды вылетают с ее поверхности 2. Общим для всех тепловых двигателей является наличие а) систем охлаждения двигателя б) систем смазки в) нагревателя 3. Почему во всех тепловых двигателях рабочим телом явля- ется газ? а) газы обладают небольшой теплопроводностью б) газы обладают небольшой плотностью в) газы способны значительно изменять свой объем 4. Может ли температура холодильника быть равной темпе- ратуре рабочего тела? а) может, если КПД двигателя равен 100% б) может, если температура нагревателя равна температуре ра- бочего тела в) не может ни при каких условиях 5. Чему равен КПД паровой машины, если для совершения полезной работы используется сотая часть энергии, выде- лившейся при сгорании топлива? а) 1% б) 10% в) 100% 6. Работа, совершенная двигателем внутреннего сгорания за четыре такта, равна 40 кДж. Чему равен КПД двигателя, если за четыре такта работы тело получает от нагревателя 100 кДж энергии? а) 20% б) 40% в) 10% 31
ТЕСТ 16. Работа газа и пара при расширении. КПД теплового двигателя Вариант 2 1. Какой из примеров соответствует превращению внутренней энергии в механическую? а) вода кипит в открытой кастрюле б) кипящая вода приподнимает крышку кастрюли в) кипящая вода активно испаряется 2. Общим для всех тепловых двигателей является наличие а) поршня б) клапанов в) . холодильника 3. В тепловых двигателях в качестве рабочих тел не исполь- зуют твердые тела и жидкости, потому что а) они малосжимаемы б) они обладают большой плотностью в) их трудно нагреть 4. Что чаще всего выступает в роли холодильника в тепловом двигателе? а) радиатор системы охлаждения б) охлаждающая жидкость в) атмосфера 5. КПД двигателя внутреннего сгорания составляет 20%. Во сколько раз совершенная работа меньше энергии, полу- ченной рабочим телом от нагревателя? а) в 2 раза б) в 5 раз в) в 8 раз 6. Количество теплоты, полученное рабочим телом от нагре- вателя за 1 мин, равно 5МДж, а количество теплоты, полу- ченное холодильником за то же время, равно ЗМДж. Чему равен КПД теплового двигателя? а) 40% б) 20% в) 50% 32
ТЕСТ 17. Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов Вариант I 1. Термин "‘электричество” произошел от а) словосочетания “электрический ток” б) словосочетания “электрическое напряжение” в) греческого слова “электрон” — “янтарь” 2. Заряд от одного тела к другому может передаваться при а) сближении тел б) соприкосновении тел в) движении одного тела относительно другого 3. Как взаимодействуют эбонитовые палочки, потертые о мех? а) отталкиваются б) они не взаимодействуют в) притягиваются 4. Какой заряд получает стеклянная палочка, потертая о шелк? а) не получает заряд б) отрицательный в) положительный 5. Какой заряд получает мех, которым натирают эбонитовую палочку? а) отрицательный б) положительный в) не получает заряд 6. Какой заряд имеет вторая бумажная гильза, если первая заряжена положи- / \ тельно? Чуч/ у. а) не имеет заряда // \\ б) положительный j 2 в) отрицательный 33
ТЕСТ 17. Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов Вариант 2 1. Наэлектризованными являются а) тела, которые притягивают металлические предметы б) все тела в) тела, которые после натирания способны притягивать другие тела 2. Чтобы наэлектризовать тела, их потирают друг о друга для а) увеличения температуры тел б) увеличения площади соприкосновения в) устранения шероховатостей 3. Каков принцип работы копировального аппарата типа Xerox? а) намагничивание тел при соприкосновении б) электризация тел при соприкосновении в) распыление краски через трафарет 4. Как взаимодействуют эбонитовая палочка, потертая о мех, и стеклянная, потертая о шелк? а) отталкиваются б) не притягиваются и не отталкиваются в) притягиваются 5. Какой заряд получает шелк после натирания стеклянной палочки? а) положительный в) не получает заряд б) отрицательный 6. Какой заряд имеет бумажная гильза, изображенная на рисунке, если тело, которое к ней подносят, заряжено отри- цательно? а) не имеет заряда б) положительный в) отрицательный 34
ТЕСТ 18. Электроскоп. Проводники и непроводники электричества Вариант 1 1. Если к незаряженному телу прикоснуться стеклянной па- лочкой, имеющей положительный заряд, то тело а) не получит заряд б) получит отрицательный заряд в) получит положительный заряд 2. Электроскоп служит для а) обнаружения и оценки зарядов б) измерения зарядов в) определения знаков зарядов 3. Заряд какого знака находится на элек- троскопе, если его листочки опусти- лись при приближении отрицательно заряженной палочки? а) положительный б) отрицательный в) знак заряда определить невозможно 4. Непроводниками электричества называют вещества, а) способные накапливать большой заряд б) через которые могут проходить только положительные заряды в) через которые не могут проходить электрические заряды 5. Что из перечисленного является проводником электричес- тва? а) тело человека б) масло в) эбонит 6. Какой из перечисленных химических элементов является полупроводником? а) железо б) германий в) фосфор 35
ТЕСТ 18. Электроскоп. Проводники и непроводники электричества Вариант 2 1. Если к незаряженному телу прикоснуться эбонитовой палочкой, потертой о шерсть, то тело а) получит избыток протонов б) не получит заряда в) получит избыток электронов 2. Для чего служит электроскоп? а) для обнаружения зарядов и приблизительного их измерения б) только для определения знака заряда в) только для обнаружения зарядов Какой заряд имеет палочка, поднесен- ная к электроскопу, если его лепесточ- ки опустились? а) положительный б) отрицательный в) знак заряда определить невозможно 4. Полупроводниками называют вещества, а) не способные накапливать большой заряд б) через которые может проходить очень маленький электричес- кий заряд в) способные накапливать большой заряд 5. Какое из перечисленных веществ является диэлектриком? а) янтарь б) медь в) раствор поваренной соли 6. Какой из перечисленных химических элементов является полупроводником? а) азот б) алюминий в) кремний 36
ТЕСТ 19. Электрическое поле Вариант 1 1. В вакууме заряженные тела а) не взаимодействуют б) взаимодействуют, если заряды велики в) всегда взаимодействуют 2. Кто ввел в науку термин ‘"электрическое поле”? а) Архимед б) И. Ньютон в) М. Фарадей 3. Электрическое поле создается а) любыми телами б) любыми заряженными телами в) вакуумом 4. Как называется сила, с которой электрическое поле дей- ствует на заряженное тело? а) магнитная б) выталкивающая в) электрическая 5. Электрическое поле создается заряженным шаром. Одинаковые заряды помещают в точки 7, 2, 3. В каких точках модули электрических сил равны? а) 1 и 2 б) 1 и 3 в) 2иЗ 6. Основным свойством электрического поля является дей- ствие на а) любые тела б) организм человека в) заряженные тела 37
ТЕСТ 19. Электрическое поле Вариант 2 L Как зависит сила взаимодействия между зарядами от рас- стояния между ними? а) такой зависимости нет б) чем больше расстояние, тем меньше сила в) чем больше расстояние, тем больше сила 2. Заряды взаимодействуют посредством а) воздуха б) электрического поля в) электромагнитных волн 3. Электрическое поле можно обнаружить по его действию на а) органы чувств (например по запаху) б) незаряженные тела в) заряды 4. Какая сила называется электрической силой? а) любая сила, действующая на заряженное тело б) любая сила, действующая на заряженное тело, находящееся в электрическом поле в) сила, с которой электрическое поле действует на заряженное тело 5. Модули электрических сил, действующих на одинаковые заряды, которые помещены в точки 1 и 2, равны. Где может находиться заряженное тело, создающее это поле? а) в точке А б) в точке В в) в точке С 6. Что представляет собой электрическое поле? а) вещество б) особый вид материи в) физическое тело 38
ТЕСТ 20. Делимость электрического заряда. Электрон Вариант 1 1. Можно ли объяснить явление электризации с помощью молекулярной теории строения вещества? а) можно, т.к. молекулярная теория объясняет тепловые явления б) можно, т.к. молекулы состоят из атомов в) нельзя, т.к. молекулы и атомы в целом не имеют электриче- ского заряда 2. Если предположить, что в природе существуют заряжен- ные частицы, то деление заряда должно привести к а) обнаружению частицы, имеющей наименьший заряд б) доказательству сложного строения молекул в) доказательству сложного строения атомов 3. В опыте по делению электрического заряда заряд пылинки оказался равным -1,6 10-15 Кл. Сколько “избыточных” электронов находится на пылинке? а) 100 б) 1000 в) 10 000 4. Отрицательно заряженная пылинка находится в равновесии в поле положительно заряженной пластины. Что произой- дет, если пылинка потеряет половину своего заряда, а заряд пластины увеличится в 2 раза? а) останется в равновесии - • б) начнет двигаться вниз _ в) начнет двигаться вверх 5. Существует ли заряд без частицы? а) существует, т.к. при электризации масса тела не меняется б) существует, т.к. во время электризации мы не видим движения частиц в) не существует, т.к. заряд — это свойство частиц 39
ТЕСТ 20. Делимость электрического заряда. Электрон Вариант 2 1. Какое утверждение объясняет явление электризации? а) молекулы имеют сложное строение б) атомы имеют сложное строение в) существуют частицы, имеющие электрический заряд 2. В опыте по делению электрического заря- да заряженный электроскоп 2 три раза соединяли проводником с электроско- пом 1, каждый раз разряжая последний. Какая доля первоначального заряда элек- троскопа 2 осталась? а) 1/3 в) 1/8 б) 1/9 3. Что выполняло роль заряженных шаров электроскопов в опытах Иоффе и Милликена по делению электрического заряда? а) заряженные песчинки б) маленькие заряженные кусочки пробки в) заряженные капельки, масла и металлические пылинки 4. Отрицательно заряженная пылинка “висит” над отрицатель- но заряженной металлической пластиной. Если пылинка потеряет часть своего заряда, то она а) будет двигаться вниз - • б) останется в равновесии _ в) будет двигаться вверх 5. Существуют ли частицы, не имеющие электрического за- ряда? а) нет, т.к. любому телу можно сообщить электрический заряд б) нет, т.к. на любые тела может действовать электрическая сила в) существуют 40
ТЕСТ 21. Строение атома Вариант 1 1. Что является главной характеристикой химического эле- мента? а) число электронов б) масса атома в) заряд ядра 2. Масса протона а) равна массе электрона б) меньше массы электрона в) намного больше массы электрона 3. Что можно сказать о заряде нейтрона? а) заряд нейтрона равен заряду протона б) нейтрон не имеет заряда в) заряд нейтрона равен заряду электрона 4. На каком рисунке правильно показана модель атома водо- рода? 5. Как называется частица, модель которой изображена на рисунке? а) положительный ион гелия б) отрицательный ион гелия в) атом гелия 6. В ядре нейтрального атома кремния содержится 28 частиц. Вокруг ядра движутся 14 электронов. Сколько нейтронов в ядре? а) 28 б) 7 в) 14 41
ТЕСТ 21. Строение атома Вариант 2 1. Могут ли атомы одного элемента иметь разное число элек- тронов? а) могут, т.к. электроны способны оторваться от атома б) не могут, т.к. при отрыве электрона образуется новый хими- ческий элемент в) не могут, т.к. электроны неразрывно связаны с ядром 2. Что можно сказать о заряде протона? а) заряд протона равен заряду электрона б) протон не имеет заряда в) заряд протона по модулю равен заряду электрона 3. Масса нейтрона а) равна массе электрона б) немного больше массы протона в) равна массе протона 4. На каком рисунке правильно представлена модель ядра атома гелия? а) в) 5. Как называется частица, модель которой изображена на рисунке? а) атом гелия б) положительный ион гелия в) отрицательный ион гелия 6. В ядре нейтрального атома серы содержится 32 частицы. Вокруг ядра движутся 16 электронов. Сколько протонов в ядре? а) 32 б) 16 в) 8 42
ТЕСТ 22. Объяснение электрических явлений Вариант 1 1. О положительно заряженном теле говорят в случае, если тело имеет а) избыток протонов б) избыток электронов в) недостаток электронов 2. Тело электризуется, когда оно приобретает или теряет а) протоны б) электроны в) нейтроны 3. Замкнутой считается система зарядов а) в которой электронов больше, чем протонов б) в которой число электронов равно числу протонов в) в которую не входят и из которой не выходят заряды 4. Проводниками называются вещества, в которых есть сво- бодные а) нейтроны б) протоны в) электрические заряды 5. На рисунке изображены два одинаковых металлических шара. Первый шар имеет заряд q. После того как шары привели в соприкосновение, их заряды стали qx и qr Какое выражение справедливо? а) ?] = <12 Ч\ <12 б) <7, > Ч2 в) qx < q2 6. Заземление (передача заряда земле) основано на а) особых свойствах земного шара притягивать заряды б) том, что Земля — гигантский шар в) том, что Земля — проводник электрического заряда 43
ТЕСТ 22. Объяснение электрических явлений Вариант 2 1. Тело заряжено отрицательно, если у тела а) недостаток протонов б) избыток электронов в) недостаток нейтронов 2. Что происходит с шелком, когда им натирают стеклянную палочку? а) шелк теряет электроны б) шелк приобретает электроны в) шелк теряет протоны 3. Какое выражение является законом сохранения электри- ческого заряда? a) q}+q2 + q3 + ... + qn>0 6) q} +q2 + <h + ••• + ?л<0 в) ?i + <72 + + • • • + Яп = const 4. Диэлектрики — это вещества, в которых нет свободных а) протонов б) электронов в) электрических зарядов 5. Почему притягивается к положительно заряженной стек- лянной палочке незаряженная металлическая гильза? а) в электрическом поле гильза приобретает положительный заряд б) в электрическом поле свободные электроны гильзы переходят на поверхность, обращенную к палочке в) палочка передает гильзе заряды противоположного знака <71 На рисунке большой шар имеет заряд q. По- /ЧЬ еле того как его соединили проводником с маленьким шаром, его заряд стал qv а ма- ленького q2. Какое выражение справедливо? 44
ТЕСТ 23. Электрический ток. Источники электрического тока Вариант 1 1. Какие заряженные частицы могут упорядоченно переме- щаться в проводнике? а) электроны б) ионы в) электроны, ионы и другие заряженные частицы 2. Электрическим током называется а) направленное движение заряженного тела б) любое движение заряженных частиц в проводнике в) упорядоченное движение заряженных частиц 3. Внутри источника тока происходит а) химическая реакция б) работа по нагреванию проводников в) работа по разделению электрических зарядов 4. Сколько полюсов имеет источник постоянного тока? а) один б) два в) больше двух 5. Какая энергия в гальваническом элементе превращается в электрическую? а) внутренняя б) механическая в) энергия связи атомных ядер 6. Какие источники тока вырабатывают электрическую энер- гию на тепловых электростанциях? а) аккумуляторы б) гальванические элементы в) генераторы электрического тока 45
ТЕСТ 23. Электрический ток. Источники электрического тока Вариант 2 1. Когда говорят об использовании электрической энергии, имеют в виду работу а) пара, вращающего лопасти турбины ТЭС б) воды, вращающей лопасти турбины ГЭС в) электрического тока 2. Что заставляет свободные заряженные частицы в провод- нике двигаться упорядоченно? а) тепловое движение ионов кристаллической решетки б) электрическое поле внутри проводника в) магнитное поле Земли 3. Роль источника тока — а) нагревать проводник б) являться источником электрических зарядов в) создавать и поддерживать в проводнике электрическое поле 4. Как называются полюса источника тока? а) левый и правый б) красный и синий в) положительный и отрицательный 5. Какая энергия в термоэлементе превращается в электричес- кую? а) внутренняя б) механическая в) световая 6. Чем гальванические элементы отличаются от аккумуля- торов? а) в гальванических элементах не происходят химические ре- акции б) отличий нет в) аккумуляторы можно многократно подзаряжать 46
ТЕСТ 24. Электрическая цепь и ее составные части Вариант 1 1. Ключи в электрических цепях служат для того, чтобы а) источник тока соединять с потребителем б) экономить электроэнергию в) включать и выключать в нужное время приемники электри- ческой энергии 2. Электрическая схема — это а) чертеж, показывающий соединение приборов в электричес- кую цепь б) устройство, потребляющее электрическую энергию в) рисунок устройства, потребляющего электрическую энергию 3. Что обозначает данный условный знак? а) электрическая лампочка £\ б) электрический звонок в) плавкий предохранитель 4. Какие приборы соединены на схеме? —। а) электрическая лампочка и резистор б) электрическая лампочка и плавкий предохранитель в) источник электрического тока и резистор 5. На рисунке изображена схема а) мобильного телефона б) телевизора в) электрического кипятильника 47
ТЕСТ 24. Электрическая цепь и ее составные части Вариант 2 1. Какое условие должно выполняться для того, чтобы в элек- трической цепи существовал ток? а) в цепи должны быть металлические проводники б) проводники в цепи должны быть хорошо изолированы в) электрическая цепь должна быть замкнутой 2. Каково назначение источника электрического тока в цепи? а) источник тока является источником электрической энергии б) источник тока с помощью проводов соединяет между собой ключ и приемник электрической энергии в) источник тока вырабатывает электрические заряды, которые по проводам подаются потребителям 3. Что обозначает данный условный знак? —11—1|-— а) гальванический элемент в) батарея аккумуляторов б) ключ 4. Какие приборы соединены на схеме? а) электрическая лампочка и ключ б) электрический звонок и ключ в) электрический звонок и плавкий предохранитель 5. Схема какого устройства приведена на рисунке? а) электропаяльника б) электрокипятильника в) фонарика 48
ТЕСТ 25. Электрический ток в металлах. Действия электрического тока Вариант 1 1. В кристаллической решетке металлов число свободных электронов а) намного больше числа ионов б) всегда меньше числа ионов в) равно числу ионов 2. При отсутствии электрического поля свободные элект- роны в металлах движутся а) хаотично, участвуя в тепловом движении б) совершая колебательные движения в) в строго определенном направлении 3. Какова скорость распространения электрического поля в проводнике при подключении его к источнику тока? а) 300 000 мм/с б) 30 000 км/с в) равна скорости света, т.е. 300 000 км/с 4. Как можно судить о наличии электрического тока в цепи? а) непосредственно наблюдая движение свободных заряженных частиц б) по действиям электрического тока в) если цепь замкнута ключом, то в цепи есть ток 5. К какому действию тока относится выделение пузырьков газа в растворе поваренной соли, через который протекает ток? а) к тепловому б) к магнитному в) к химическому 6. Какое из действий тока считается основным, т.е. наблюда- ется всегда? а) магнитное б) тепловое в) химическое 49
ТЕСТ 25. Электрический ток в металлах. Действия электрического тока Вариант 2 1. Какие частицы находятся в узлах кристаллической решетки металлов? а) отрицательные ионы б) положительные ионы в) электроны 2. Какова (примерно) скорость упорядоченного движения свободных электронов в металлическом проводнике? а) несколько мм/с б) несколько км/с в) может достичь скорости света, т.е. 300 000 км/с 3. Как движутся свободные электроны в металле, если там существует электрическое поле? а) беспорядочно, т.е. хаотично б) строго в одном направлении в) сохраняя хаотичность движения, перемещаются в определен- ном направлении 4. Можно ли непосредственно наблюдать упорядоченное движение свободных заряженных частиц в проводнике (например свободных электронов в металле)? а) можно с помощью электронного микроскопа б) можно с помощью оптического микроскопа в) нельзя 5. В чем проявляется химическое действие тока? а) в выделении вещества б) в нагревании раствора в) в появлении магнитного поля 6. Какое действие электрического тока используется в элек- трической лампе накаливания? а) химическое б) тепловое в) магнитное 50
ТЕСТ 26. Направление электрического тока. Сила тока. Единицы силы тока Вариант 1 1. Движением каких частиц объясняется электрический ток в растворах солей, щелочей, кислот? а) электронов проводимости б) протонов в) ионов 2. Первоначальное представление о свободных носителях электрических зарядов в металлах: а) могут перемещаться только положительные заряды б) могут перемещаться только отрицательные заряды в) могут перемещаться и положительные, и отрицательные за- ряды 3. Что определяет силу тока в цепи? а) заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 с б) время прохождения заряда в) число заряженных частиц, прошедших через поперечное сечение проводника 4. = Л б)/=— в) t = — t I 5. Какое действие тока лежит в основе определения единицы силы тока 1 А? а) тепловое б) химическое в) магнитное 6. Чему равна сила тока в нагревательном элементе утюга, если за 1 мин через поперечное сечение элемента прошел электрический заряд 600 Кл? а) 600 А б) 60 А в) 10 А 51
ТЕСТ 26. Направление электрического тока. Сила тока. Единицы силы тока Вариант 2 1. Направление движения каких частиц в электрическом поле логично принять за направление электрического тока в металлических проводниках? а) положительных ионов 6) отрицательных ионов в) электронов 2. Какое направление принимают за направление тока? а) направление движения положительных зарядов б) направление движения отрицательных зарядов в) выбор направления зависит от конкретных условий 3. От чего зависит интенсивность действия тока? а) от заряда, проходящего по цепи за любой промежуток вре- мени б) от времени прохождения заряда по цепи в) от заряда, проходящего по цепи за 1 с 4. От чего зависит общий заряд, перенесенный частицами от одного полюса источника к другому? а) только от заряда частицы б) только от числа частиц в) от заряда одной частицы и от числа частиц 5. Что происходит с двумя параллельными о—<>->---- проводниками, если по ним протекает ток * одного направления? и (I а) проводники не действуют друг на друга ( \ б) проводники отталкиваются в) проводники притягиваются 6. Сила тока в электрической лампочке равна 2 А. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение ее спирали за 1 мин? а) 120 Кл б) 100 Кл в) 2 Кл 52
ТЕСТ 27. Амперметр. Измерение силы тока Вариант 1 I I 1. Условное обозначение амперметра: б) в) 2. На каком рисунке изображено правильное подключение амперметра? 3. Сравните показания двух одинаковых амперметров, включенных так, как показано на рисунке. а) первый покажет большую силу тока б) второй покажет большую силу тока в) оба амперметра покажут одинаковую силу тока 4. На рисунке изображена шкала ампер- метра. Какую силу тока показывает прибор? а) 1,250 А б) 1,375 А в) 1,500 А 5. Амперметр, шкала которого изобра- жена на рисунке, измеряет силу тока в лампе накаливания. Какой заряд пройдет через лампу за 10 мин? А 30 а) 9000 Кл б) 15 Кл в) 1500 Кл 6. Через тело человека прошел ток силой 0,5 А. Насколько это опасно? а) вполне безопасно б) возможны неопасные поражения организма в) возможен смертельный исход 53
ТЕСТ 27. Амперметр. Измерение силы тока Вариант 2 1. С устройством какого прибора схоже устройство амперметра? а) манометра в) гальванометра б) волосного гигрометра —л____11+ 2. Можно ли подключать амперметр так, как показано на рисунке? . _____(А)____ а) нельзя ни в коем случае б) можно, если вместо батареи взять один гальванический элемент в) можно, если измерения будут кратковременными 3. Два амперметра, включенные в цепь так, как изображено на схеме, показы- вают разную силу тока. Это говорит о том, что а) в разных участках цепи разная сила тока б) соединительные провода сделаны из разных материалов в) один или оба амперметра неисправны 4. Чему равно показание амперметра, шка- ла которого изображена на рисунке? а) 0,5 А в) 1 А б) 0,75 А А 5. Амперметр, шкала которого изобра- жена на рисунке, показывает силу тока в светодиодной лампе. Какой элект- рический заряд проходит через лампу за 1 с? в) 0,40 Кл а) 0,45 Кл . б) 0,50 Кл 6. Через тело человека прошел ток силой 0,5 мА. Безопасно ли это? а) вполне безопасно б) возможны неопасные поражения организма в) возможен смертельный исход 54
ТЕСТ 28. Электрическое напряжение. Единицы напряжения Вариант 1 1. Как зависит работа тока от силы тока? а) зависимости нет б) чем больше сила тока, тем меньше его работа в) чем больше сила тока, тем больше его работа 2. Сила тока, протекающего через лампочку карманного фо- наря и через осветительную лампу, одинакова. Что можно сказать о напряжениях на этих лампах? а) напряжения одинаковы б) напряжение на осветительной лампе больше в) напряжение на лампочке фонарика больше 3. Какая формула определяет электрическое напряжение? 4. Какое напряжение между полюсами батарейки фонарика, если работа тока по перемещению 5 Кл электрического заряда через спираль лампочки равна 20 Дж? а) 10 В б) 4 В в) 4,5 В 5. Какой электрический заряд прошел через двигатель ком- натного вентилятора, если при напряжении 220 В током была совершена работа 22 кДж? а) 1 Кл б) 10 Кл в) 100 Кл 6. Существует ли опасность для человека при работе в поме- щении с прибором под напряжением 50 В? а) существует б) не существует в) зависит от температуры воздуха в помещении 55
ТЕСТ 28. Электрическое напряжение. Единицы напряжения Вариант 2 1. Работу электрического поля называют а) механической работой б) работой силы в) работой тока 2. Электрическое напряжение характеризует а) силу тока б) работу тока по перемещению заряда в) заряд, прошедший через поперечное сечение проводника 3. За единицу напряжения принимают напряжение, при котором ток совершает работу а) 1 Дж при перемещении 1 Кл электрического заряда б) 1 Дж в) 1 Дж, а сила тока в цепи равна 1 А 4. Чему равно напряжение в осветительной сети, если при перемещении 5 Кл электрического заряда через лампу накаливания ток совершил работу 1 кДж? а) 220 В б) 200 В в) НОВ 5. Какую работу совершил электрический ток в двигателе вентилятора, если напряжение осветительной сети 220 В, а перемещенный заряд равен 10 Кл? а) 2,2 кДж б) 22 кДж в) 220 кДж 6. Какое напряжение считается безопасным в сухом поме- щении? а) 220 В б) 1Ю В в) 42 В 56
ТЕСТ 29. Вольтметр. Измерение напряжения Вариант 1 1. Вольтметр к электрической цепи подключается а) последовательно б) параллельно участку цепи в) и последовательно, и параллельно 2. Можно ли вольтметр подключать к полюсам источника тока? а) нельзя б) можно в любом случае в) можно, если шкала измерения вольтметра соответствует измеряемому напряжению 3. Вольтметром измеряют напряжение на лампе накаливания. Какое выра- жение справедливо для сил токов, протекающих через лампу (/л) и вольтметр (/в)? а) I >1 6)1=1 7 В Л 7 в л 4. Какое напряжение показывает вольт- метр, шкала которого изображена на рисунке? а) 5,5 В в) 6,5 В б) 7 В 5. В схеме, изображенной на рисунке, вольтметр измеряет напряжение на а) резисторе б) лампочке в) полюсах источника тока 6. Для определения работы тока в электрической цепи а) необходимы вольтметр, амперметр и часы б) необходимы вольтметр и амперметр в) достаточно только вольтметра 57
ТЕСТ 29. Вольтметр. Измерение напряжения Вариант 2 1. Условное обозначение вольтметра: в) —(в) 2. На каком рисунке изображено правильное подключение амперметра и вольтметра? 3. Влияет ли вольтметр, подключенный к участку цепи, на силу тока в этом участке? а) заметно влияет б) абсолютно не влияет в) влияние пренебрежимо мало 4. Какое напряжение показывает вольт- метр, шкала которого изображена на ри- сунке? а) 1В в) 1,5 В б) 0,5 В 5. В схеме, изображенной на рисун- ке, вольтметр измеряет напряже- ние на а) лампочке б) резисторе в) полюсах источника тока 6. Для определения величины заряда, прошедшего через элек- трическую цепь, необходимы а) вольтметр и амперметр б) амперметр и часы в) вольтметр и часы 58
ТЕСТ 30. Зависимость силы тока от напряжения. Электрическое сопротивление проводников. Единицы сопротивления Вариант 1 1. Какое из выражений справедливо? а) сила тока прямо пропорциональна напряжению б) сила тока обратно пропорциональна напряжению в) напряжение прямо пропорционально силе тока 2. При напряжении на концах участка цепи 10 В, сила тока в проводнике равна 0,1 А. Каким должно быть напряжение, чтобы сила тока стала равна 0,5 А? а) 30 В б) 40 В в) 50 В 3. Как называется физическая величина, характеризующая зависимость силы тока в проводнике от свойств самого проводника? а) длина проводника б) площадь поперечного сечения проводника в) электрическое сопротивление проводника 4. При повышении температуры металлического проводника его сопротивление а) уменьшается б) не изменяется в) увеличивается 5. Сопротивление проводника равно 0,5 Ом, напряжение на концах проводника 1 В. Какова сила тока в проводнике? а) 2 А б) 1 А в) 0,5 А 6. Сопротивление первого проводника 1 МОм, второго 1 мОм. Какое равенство справедливо? a) R. = Я, б) = 109 в) —= 10“9 '2 *2 R2 59
ТЕСТ 30. Зависимость силы тока от напряжения. Электрическое сопротивление проводников. Единицы сопротивления Вариант 2 1. Какой из графиков правильно отражает зависимость силы тока в проводнике от напряжения на его концах? 2. При напряжении на концах проводника 10 В, сила тока в проводнике равна 0,1 А. Какой будет сила тока, если напряжение увеличить в 5 раз? а) 0,5 А б) 0,1 А в) 50 А 3. Зависит ли сила тока в проводнике от свойств самого про- водника? а) зависит б) не зависит . в) зависит, если проводник металлический 4. Какая физическая величина обозначается буквой R2 а) сила тока б) сопротивление в) напряжение 5. Сила тока в спирали электрической лампочки при напря- жении 1 В равна 0,25 А . Каково сопротивление спирали? а) 4 Ом б) 0,25 Ом в) 1 Ом 6. Причиной электрического сопротивления металлических проводников является взаимодействие а) движущихся электронов между собой б) ионов кристаллической решетки между собой в) электронов проводимости с ионами кристаллической ре- шетки 60
ТЕСТ 31. Закон Ома для участка цепи Вариант 1 1. Сила тока в проводнике а) не зависит от напряжения на концах проводника б) обратно пропорциональна напряжению на концах проводника в) прямо пропорциональна напряжению на концах проводника 2. Какая величина в опыте по определению зависимости силы тока в проводнике от его сопротивления не меняется? а) напряжение на проводнике б) сопротивление проводника в) сила тока в проводнике 3. Какая формула выражает закон Ома для участка цепи? R 4. Электрический паяльник подключен к источнику тока на- пряжением 100 В. Сопротивление нагревательного эле- мента паяльника в горячем состоянии равно 200 Ом. Какова сила тока в нагревательном элементе? а) 0,5 А б) 2 А в) 0,1 А 5. Чему равно напряжение на резисторе, если его сопротив- ление 1 кОм, а сила тока в нем 1 мА? а) 10 В б) 1 В в) 0,1 В 6. На рисунке приведен график зависимости силы тока в про- воднике от напряжения на его концах. Чему равно сопротив- ление проводника? а) 1 кОм б) 1 Ом в) 100 Ом 61
ТЕСТ 31. Закон Ома для участка цепи Вариант 2 1. Какие величины характеризуют любую электрическую цепь? а) сила тока, напряжение, длина проводника б) сила тока, работа тока, сопротивление в) сила тока, напряжение, сопротивление 2. Как сила тока в проводнике зависит от сопротивления проводника? а) сила тока обратно пропорциональна сопротивлению б) сила тока не зависит от сопротивления в) сила тока прямо пропорциональна сопротивлению 3. Закон Ома для участка цепи: а) сопротивление прямо пропорционально напряжению и обрат- но пропорционально силе тока б) напряжение прямо пропорционально силе тока и сопротив- лению в) сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению 4. Чему равно сопротивление нагревательного элемента чай- ника, если напряжение осветительной сети 220 В, а сила тока в нагревательном элементе 10 А? а) 88 Ом б) 44 Ом в) 22 Ом 5. Сопротивление резистора 5 кОм, сила тока в резисторе 10 мА. Чему равно напряжение на резисторе? а) 50 В б) 5 В 6. Сопротивление проводника рав- но 2 Ом. Какой из графиков правильно выражает зависи- мость силы тока в проводнике от напряжения на его концах? а) 1 б) 2 в) 3 62
ТЕСТ 32. Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление. Реостаты Вариант 1 1. Что определяет сопротивление проводника? а) напряжение и сила тока в проводнике б) длина проводника и сила тока в нем в) вещество проводника, его длина и площадь поперечного сечения 2. Что показывает удельное сопротивление материала, из которого изготовлен проводник, в системе СИ? а) сопротивление проводника длиной 1 м и площадью сечения 1 м2 б) сопротивление проводника длиной 1 м и площадью сечения 1 мм2 в) сопротивление проводника длиной 1 м и диаметром 1 мм 3. Укажите правильное расположение веществ в порядке возрастания их удельных сопротивлений. а) серебро, графит, железо в) серебро, железо, графит б) железо, серебро, графит 4. Реостаты применяют для а) изменения силы тока в цепи б) подключения различных приборов в) изменения напряжения на полюсах источника тока 5. Чему равно сопротивление реостата, изготовленного из константановой проволоки длиной 10 м и площадью по- перечного сечения 0,1 мм2? Удельное сопротивление кон- стантана р = 0,50 Ом -мм2/м. а) 50 Ом б) 5Ом 6. Что произойдет с накалом лампы, если движок реостата переместить вправо? а) увеличится в) не изменится б) уменьшится в) 500 Ом 63
ТЕСТ 32. Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление. Реостаты Вариант 2 1. Какое из выражений справедливо? а) сопротивление проводника зависит от силы тока в нем б) сопротивление проводника зависит от напряжения на его концах в) сопротивление проводника зависит от свойств самого проводника 2. Единицей удельного сопротивления в системе СИ является ч . Ом ММ 2 Z- , Л Z-4 а) 1-------- о) 1 Ом • м в) 1 Ом • мм м 3. Удельное сопротивление металлов а) с ростом температуры увеличивается б) с ростом температуры уменьшается в) не зависит от температуры 4. Для изготовления реостатов применяют а) вещества с большим удельным сопротивлением б) вещества с малым удельным сопротивлением в) диэлектрики 5. Чему равна площадь поперечного сечения никелиновой проволоки длиной 50 м, из которой изготовили реостат сопротивлением 200 Ом? а) 1 мм2 б) 10 мм2 в) 0,1 мм2 6. Что произойдет с накалом ламп, если движок реостата переместить влево? а) 1 — не изменится, 2 — увеличится б) 1 и 2 — увеличится в) 1 — увеличится, 2 — уменьшится 64
ТЕСТ 33. Соединение проводников Вариант 1 1. Какое из соединений резисторов, приведенных на рисун- ках, является только параллельным? 2. Какое распределение токов справедливо для последова- тельного соединения двух проводников? а) А + А в) 7 /j • Z2 3. Для расчета сопротивления трех проводни- ков, соединенных параллельно, справедливо выражение: 4. Три проводника соединены после- довательно. Чему равна сила тока в первом проводнике? Сопротивле- ния проводников: Л, = 1 Ом, R2 = = 2 Ом, R3 = 2 Ом. Напряжение на проводниках U = 10 В. а) 2 А б) 5 А в) 10 А 5. Два проводника соединены так, как показано на рисунке. Амперметр пока- зывает силу тока 2 А. Сопротивление первого проводника 7?] = 10 Ом. Чему равно напряжение на полюсах источ- ника тока? а) 0,25 В б) 5 В в) 20 В 65
ТЕСТ 33. Соединение проводников Вариант 2 1. Какое из соединений лампочек является только последова- тельным? 2. Какое распределение напряжений является справедливым для двух проводников, соеди- ненных параллельно? a) U=U. + U7 1 X б) U=U. = U- 1 X* в) U=U.-U, X Хг 3. Для расчета сопротивления двух провод- ников, соединенных последовательно, справедливо выражение: a) R = R. + Л, л X ~ 1 1 1 б) -—+— R R R2 в) 4. Три проводника с одинаковыми сопротив- лениями /?[ = R2 = = 6 Ом подключены к источнику с напряжением 9 В так, как изображено на рисунке. Каковы показания амперметра? а) 9 А в) 4,5 А б) 1,5 А 5. Два проводника соединены так, как изображено на рисунке. Амперметр показывает силу тока 1 А. Какое напряжение показывает вольтметр, если сопротивление второго про- водника 2 Ом? а) 2 В б) 1 В в) 0,5 В 66
ТЕСТ 34. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца Вариант 1 1. Для того чтобы определить работу тока, необходимо ис- пользовать а) вольтметр б) вольтметр и амперметр в) вольтметр, амперметр и часы 2. Какую работу совершает двигатель игрушечного авто- мобиля за 1 мин, если напряжение на двигателе 4 В, а сила тока в цепи 0,5 А? а) 2 Дж б) 60 Дж в) 120 Дж 3. Как определяется единица мощности электрического тока? а) 1 Вт= 1 В-1 А „ 1Н1м б) 1 Вт =---- 1с в) 1Вт=1Н1 — с 4. Бытовой фен рассчитан на напряжение 220 В и силу тока в нем 3 А. Чему равна мощность фена? а) 0,66 кВт б) 66 Вт в) 220 Вт 5. Раствор поваренной соли нагревается при прохождении по нему электрического тока, потому что а) ионы передают свою энергию стенкам сосуда б) ионы, движущиеся под действием электрического поля, пере- дают свою энергию другим ионам или молекулам в) проводники, опущенные в раствор, нагреваются и увели- чивают его внутреннюю энергию 6. Сопротивление реостата 20 Ом, сила тока в нем 2 А. Какое количество теплоты выделит реостат за 1 мин? а) 40 Дж б) 80 Дж в) 4,8 кДж 67
ТЕСТ 34. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца Вариант 2 1. Как определяется единица работы электрического тока? а) 1 Дж= 1 Н-1 м б) 1 Дж = 1 • 1 кг кг в) 1 Дж= 1 B l А1 с 2. Двигатель электропогрузчика за 1 мин совершает работу, равную 120 кДж. Чему равно напряжение на клеммах электродвигателя, если сила тока в его обмотке 40 А? а) 220 В б) 50 В в) 0,5 кВ 3. Для того, чтобы определить мощность тока, необходимы а) вольтметр и секундомер б) амперметр и секундомер в) амперметр и вольтметр в осветительную сеть последовательно включены две лампы разных мощностей (Рх > Р2), но расчитанные на оди- наковое напряжение. Что можно сказать о накалах ламп? а) накал лампы 2 больше лгх б) накал лампы 1 больше в) накалы ламп одинаковы 5. Металлический проводник с током нагревается, потому что а) электрическое поле увеличивает кинетическую энергию ионов б) электроны передают ионам свою энергию в) электроны, упорядоченно двигаясь в проводнике, выделяют тепло 6. За 5 мин электрический паяльник выделил 1,5 кДж теп- лоты. Каково электрическое сопротивление паяльника, если сила тока в нем равна 0,5 А? а) 40 Ом б) 30 Ом в) 20 Ом 68
ТЕСТ 35. Магнитное поле Вариант 1 1. Какое поле существует вокруг движущихся электрических зарядов? а) только электрическое б) только магнитное в) и электрическое, и магнитное 2. На рисунке указаны магнитные линии прямого тока. Как направлены эти линии? а) по часовой стрелке б) против часовой стрелки в) определить направление магнитных линий нельзя 3. Что происходит с магнитным действием катушки с током, если не меняя силы тока увеличивают число витков? а) ослабевает б) не изменяется в) усиливается 4. Постоянные магниты а) притягиваются одноименными полюсами б) отталкиваются разноименными полюсами в) притягиваются разноименными полюсами 5. Где находятся магнитные полюса Земли? а) в диаметрально противоположных точках экватора б) северный магнитный полюс находится вблизи северного гео- * графического полюса в) северный магнитный полюс находится вблизи южного геогра- фического полюса 6. Направление движения проводника с током в магнитном поле зависит а) от направления тока и от направления магнитных линий б) только от направления магнитных линий в) только от направления тока 69
ТЕСТ 35. Магнитное поле Вариант 2 1. В опыте Эрстеда (1820 г.) магнитная стрелка расположи- лась перпендикулярно металлическому проводнику с то- ком. Что показал этот опыт? а) магнитное поле порождают металлы А б) магнитное поле порождают заряды — » в) магнитное поле порождают токи Т.. ‘ 2. На рисунке изображены две магнитные линии. Что создает это магнитное поле? а) прямолинейный проводник с током б) катушка с током в) проволочное кольцо с током 3. Что происходит с магнитным действием катушки с током, если внутрь нее вводят железный сердечник? а) не меняется б) многократно ослабевает в) многократно усиливается 4. Существование постоянных магнитов объясняется а) вращением электронов вокруг атомных ядер б) движением молекул вещества в) упорядоченным движением ионов 5. Северный полюс магнитной стрелки компаса показывает на а) северный магнитный полюс Земли б) южный географический полюс Земли в) южный магнитный полюс Земли 6. Первый электродвигатель, пригодный для практического применения, изобрел а) М. Фарадей б) Р. Дизель в) Б. С. Якоби 70
ТЕСТ 36. Распространение света. Отражение света Вариант 1 1. Что такое световой луч? а) любая линия б) любая линия, проведенная через источник света в) линия, вдоль которой распространяется энергия от источника света 2. Закон прямолинейного распространения света гласит: а) луч света всегда распространяется прямолинейно б) луч света в прозрачной среде распространяется прямоли- нейно в) луч света в прозрачной однородной среде распространяется прямолинейно 3. Виден ли источник света из области тени? а) не виден б) виден частично в) виден полностью 4. На рисунке углом падения является угол а) 1 б) 2 в) 3 5. Признаком действительного изображения предмета, явля- ется то, что изображение а) можно увидеть б) находится на пересечении луча и продолжения луча в) находится на пересечении лучей 6. Какие фигуры представляет собой предмет и его изобра- жение в плоском зеркале? а) тождественные б) перевернутые в) симметричные 71
ТЕСТ 36. Распространение света. Отражение света Вариант 2 L Может ли Солнце рассматриваться как точечный источник света? а) не может, т.к. размеры Солнца очень велики б) не может, т.к. с Земли Солнце выглядит как диск в) может на очень больших расстояниях 2. Виден ли источник света из области полутени? а) не виден б) виден частично в) виден полностью 3. Пылинки в темной комнате, через которую проходит све- товой пучок, “сверкают”, потому что они а) раскаляются б) преломляют свет в) отражают свет 4. На рисунке углом отражения является угол а) 1 б) 2 в) 3 5. Признаком мнимого изображения предмета является то, что изображение а) нельзя увидеть б) находится на пересечении лучей в) находится на пересечении продолжений лучей 6. На рисунке изображена оптическая схема а) телескопа б) микроскопа в) перископа 72
ТЕСТ 37. Преломление света. Линзы Вариант 1 1. Преломление света при переходе его из одной среды в другую наблюдается а) во всех случаях б) в случае, когда среды имеют разную оптическую плотность в) только при переходе света из газа в жидкость 2. Какая из сред оптически более плотная? а) 1 в) оптические плотности сред одинаковы 3. На рисунке изображена стеклянная треугольная призма, находящаяся в воздухе. Какой цифрой обозначен луч, выходящий из призмы? а) 1 б) 2 в) 3 4. Что является главной оптической осью на рисунке, иллюс- трирующем образование вогнутой сферической линзы? а) отрезок С. С, б) луч О А в) прямая АВ £ л* 5. Какими являются фокусы у рассеивающей линзы? а) оба мнимые б) один мнимый, другой действительный в) оба действительные 6. Фокусное расстояние рассеивающей линзы -0,5 м. Чему равна ее оптическая сила? а) -5 дптр б) -2 дптр в) -1 дптр 73
ТЕСТ 37. Преломление света. Линзы Вариант 2 1. Оптическая плотность среды определяется а) скоростью света в среде б) прозрачностью среды в) химическим составом среды 2. Какая из сред оптически более плотная? 1 / а) 1 2 б) 2 / а । в) оптические плотности сред одинаковы 3. В воду поместили треугольную при- - _ - _ 1 зму, чьи стенки изготовлены из стек- лянных пластинок. Внутри призмы _ *_/ находится воздух. Какой цифрой обо- -~/ _ значен луч, выходящий из призмы? _ - _ _ ~ а) 1 б) 2 в) 3 4. Какая точка на рисунке, показывающем образование вы- пуклой сферической линзы, является оптическим центром? а) С, в) О 5. Какими являются фокусы у собирающей линзы? а) оба действительные б) оба мнимые в) один действительный, другой мнимый 6. Фокусное расстояние собирающей линзы 25 см. Чему равна ее оптическая сила? а) 0,25 дптр б) 4 дптр в) 1 дптр 74
ТЕСТ 38. Изображения, даваемые линзой Вариант 1 1. Где находится предмет, если его изображение, даваемое собирающей линзой, мнимое, увеличенное, прямое? а) в фокусе линзы б) за фокусом линзы в) между фокусом и линзой 2. Каким является изображение, если предмет находится за двойным фокусным расстоянием собирающей линзы? а) мнимым, увеличенным, прямым б) действительным, уменьшенным, перевернутым в) действительным, равным по размерам предмету, перевер- нутым 3. Где находится предмет, если его изображение действитель- ное, увеличенное, перевернутое? а) между фокусом и двойным фокусным расстоянием б) за двойным фокусным расстоянием в) между фокусом и линзой 4. Каким является изображение, если предмет находится между фокусом и двойным фокусным расстоянием? а) действительным, уменьшенным, перевернутым б) действительным, уменьшенным, прямым в) действительным, увеличенным, перевернутым 5. Изображение, которое дает рассеивающая линза, всегда а) мнимое, уменьшенное, перевернутое б) мнимое, уменьшенное, прямое в) действительное, уменьшенное, прямое 75
ТЕСТ 38. Изображения, даваемые линзой Вариант 2 1. Каким является изображение, если предмет находится между фокусом и собирающей линзой? а) мнимым, увеличенным, прямым б) действительным, увеличенным, перевернутым в) мнимым, уменьшенным, прямым 2. Где находится предмет, если его изображение действитель- ное, уменьшенное, перевернутое? а) между фокусом и линзой б) в фокусе линзы в) за двойным фокусным расстоянием 3. Каким является изображение, если предмет находится на двойном фокусном расстоянии от линзы? а) действительным, равным по размерам предмету, перевер- нутым б) мнимым, увеличенным, прямым в) мнимым, уменьшенным, прямым 4. Где находится предмет, если его изображение действи- тельное, равное по размерам предмету, перевернутое? а) в фокусе б) между фокусом и двойным фокусным расстоянием в) на двойном фокусном расстоянии от линзы 5. Изображения, которые дает собирающая линза: а) только мнимые б) только действительные в) и мнимые, и действительные 76
ТЕСТ 39. Фотоаппарат. Глаз и зрение. Очки Вариант 1 1. Какое изображение используется в фотоаппарате при съемке удаленных объектов? а) действительное, уменьшенное, перевернутое б) мнимое, уменьшенное, прямое в) действительное, увеличенное, прямое 2. Оптическая система глаза сходна с а) телескопом б) микроскопом в) объективом фотоаппарата 3. Мы можем нормально видеть как удаленные, так и близ- лежащие предметы блягодаря изменению кривизны а) роговицы б) хрусталика в) стекловидного тела 4. Аккомодация — это способность глаза а) приспосабливаться к видению как удаленных, так и близ- лежащих предметов б) видеть предметы объемными в) различать цвета окружающих предметов 5. Фокус ненапряженного глаза при близорукости находится а) на сетчатке б) за сетчаткой в) перед сетчаткой 6. Какими линзами корректируют близорукость? а) собирающими и рассеивающими б) рассеивающими в) собирающими 77
ТЕСТ 39. Фотоаппарат. Глаз и зрение. Очки Вариант 2 1. Как называется основная часть любого фотоаппарата? а) объектив б) матрица в) фотопленка 2. Оптическая система глаза состоит из а) роговицы, хрусталика, стекловидного тела б) сетчатки и зрительного нерва в) радужной оболочки и склеры 3. Чему равно расстояние наилучшего видения для нормаль- ного глаза? а) 12 см б) 25 см в) 50 см 4. Какое преимущество дает зрение двумя глазами? а) лучше видны удаленные предметы б) лучше видны близлежащие предметы в) предметы видны объемными 5. Дефект зрения, при котором фокус ненапряженного глаза находится за сетчаткой, называется а) астигматизмом б) близорукостью в) дальнозоркостью 6. С возрастом у человека, как правило, развивается а) близорукость б) куриная слепота в) дальнозоркость 78
ОТВЕТЫ № теста Вариант 1 Вариант 2 № задания № задания яв я г?-*- iSfeb; ==3BFSPr.6t:Jjry:-x~3g -c!i;K < \ : . У . . **’. 2г~УЧ> JF .так1" -?; в б в в а в б б в в б а в в в б а в в б в в а в &ISZ ИИйЯ в а б б в в а в б в 79
№ теста Вариант 1 Вариант 2 № задания № задания Я ;В| Г С-г?“ г' йЙй йв ЙКЗ Sift Р;'Л,:ЛЛ Р. ::Г L‘T* ’Н i“’ е*;* • •'*<; Ч” • tr,'' ~j •* ОШО в а в б в а б а в в а б в в а б в в в а в в в а в б в б а в в а в б а а •-•-». !-iv. - - - в б в б в а в б а б а в SS 29 S г.:ЯГ ' ~ • • - — • . " » б в в б а а а в в б в б а в в В а б б а а б а в ...Л1--'; ' в а в а б в в а в в а в Silfll ~”-4S:i.’• ~?1:Til-?УГ -«:!’? в а в а а б в б а а в б ....•• -Z'l •' б б в а в б б а в а в в а а б в в б в а б в йцвж в а в в в а в б в а в в л/.й,'-1 Л- ;<Ч 2 в в а б в в в б в б в в 1ви® б а в в а б а а а в а б в в а в б а б а в в Ш1ОЙ а в б а в б а а б в в в 80
Геннадий Викторович Сыпченко Физика. 8 класс Т есты Худ. редактор, дизайн обложки, комп, верстка Ю. В. Межуева. Тех. редактор А.В. Шереметьева. Корректор Л. В. Коротченкова. Подписано в печать 11.03.2011. Формат 60x90/16. Гарнитура Times New Roman. Бумага тип. №2. Печать офсетная. Усл. печ. л. 5,0. Тираж 30000 экз. Заказ № 31277. ООО «Издательство «Лицей» Тел./факс: (8452) 27-12-64, 27-14-03 http://www.licey.net Любую книгу издательства «Лицей» можно купить в Интернет-магазине по адресу http://www.licey.net/shop или заказать по телефонам отдела сбыта (8453) 76-35-48, 76-35-49. Доставка осуществляется по почте наложенным платежом. Отпечатано в соответствии с качеством предоставленных издательством электронных носителей в ОАО «Саратовский полиграфический комбинат» 410004, г. Саратов, ул. Чернышевского, 59. www.sarpk.ru
ФИЗИКА. 8 ISBN 978-5-8053-0714- 9 785805 307141 лицей www.licey.net *

Тема №9665 Ответы к тестам по физике 8 класс 56546 (Часть 1)

Тема №9665

1. Диффузия происходит быстрее, если
а) движение молекул замедляется
б) движение молекул прекращается
в) скорость движения молекул увеличивается
2. Чем теплая вода отличается от холодной?
а) скоростью движения молекул
б) строением молекул
в) прозрачностью
3. Какое из явлений относится к тепловым?
а) вращение Земли вокруг Солнца
б) радуга
в) таяние снега
4. По какой траектории движутся молекулы газов?
а) по прямолинейной
б) по криволинейной
в) по ломаной
5. В каких телах молекулы могут колебаться, вращаться
перемещаться относительно друг друга?
а) в газах
б) в жидкостях
в) в твердых телах
6. Температура тела связана
а) с кинетической энергией тела
б) с потенциальной энергией тела
в) со средней кинетической энергией молекул
ТЕСТ 1. Тепловое движение. Температура
Вариант 1
X
1. Температуру тела измеряют
а) манометром
б) термометром
в) градусником
2. Температура тела зависит от
а) времени года
б) ветра
в) скорости движения молекул
3. Какое из явлений относится к тепловому?
а) по небу плывут облака
б) идет дождь
в) высыхает лужа
4. Как движутся молекулы вещества?
а) упорядоченно
б) беспорядочно (хаотично)
в) молекулы, находясь на определенных местах, неподвижны
5. Чем отличается тепловое движение от механического?
а) механическое и тепловое движения не имеют отличий
б) скоростью движения молекул
в) огромным числом хаотически движущихся мельчайших час
тиц
6. Если средняя кинетическая энергия молекул тела умень
шится, то температура тела
а) повысится
б) понизится
в) не изменится
ТЕСТ 1. Тепловое движение. Температура
Вариант 2
2
1. Кинетическая энергия тела зависит
а) только от массы тела
б) только от скорости тела
в) от массы и от скорости тела
2. При падении выпущенного из рук тела
а) происходит переход потенциальной энергии в кинетическую
б) происходит переход кинетической энергии в потенциальную
в) кинетическая и потенциальная энергии не меняются
3. Механическая энергия куска пластилина, упавшего на пол,
а) не изменится
б) бесследно исчезнет
в) превратится в другую форму энергии
4. Какая энергия называется внутренней энергией тела?
а) энергия движения тела
б) энергия взаимодействия частей тела
в) кинетическая и потенциальная энергия частиц тела
5. Внутренняя энергия тела зависит от
а) скорости движения тела
б) температуры тела и его состояния (твердое, жидкое или газо­
образное)
в) положения тела относительно других тел
6. Может ли тело не иметь внутренней энергии?
а) может, если тело имеет очень низкую температуру
б) может, если тело не имеет механической энергии
в) не может ни при каких условиях
ТЕСТ 2. Внутренняя энергия
Вариант 1
X
з
1. Потенциальная энергия тела зависит от
а) скорости тела
б) взаимного расположения тел или частей тела
в) температуры тела
2. Какой энергией обладает летящий самолет относительно
Земли?
а) только кинетической
б) только потенциальной
в) кинетической и потенциальной
3. Механическая энергия свинцового шара, упавшего на свин­
цовую плиту,
а) бесследно исчезнет
б) не изменится
в) превратится в другой вид энергии
4. Что произойдет с частицами стального шара, упавшего на
стальную плиту?
а) увеличится только кинетическая энергия частиц
б) увеличится только потенциальная энергия частиц
в) увеличится и потенциальная, и кинетическая энергия частиц
5. Что происходит с внутренней энергией тела, если его меха­
ническая энергия уменьшается?
а) увеличивается б) уменьшается в) не изменяется
6. Величина кинетической и потенциальной энергии отдель­
ной молекулы
а) очень велика б) очень мала в) равна нулю
ТЕСТ 2. Внутренняя энергия
Вариант 2
4
ТЕСТ 3. Способы изменения внутренней энергии тела.
Т еплопроводность
Вариант 1
1. Что является одним из признаков увеличения внутренней
энергии тела?
а) повышение температуры тела
б) увеличение скорости движения тела
в) понижение температуры тела
2. Внутренняя энергия тела, совершающего работу,
а) увеличивается
б) не изменяется
в) уменьшается
3. Когда в горячий чай опускают холодную ложку,
а) чай совершает работу и его внутренняя энергия уменьшается
б) над ложкой совершается работа и ее внутренняя энергия
увеличивается
в) внутренняя энергия чая и ложки изменяется в результате
теплопередачи
4. Расположите вещества в порядке возрастания их тепло­
проводности: дерево (1), железо (2), медь (3).
а) 1,2,3 б) 2, 1,3 в) 3,2, 1
5. Каким образом передается энергия при теплопроводности?
а) переносом вещества
б) движением и взаимодействием частиц
в) переносом вещества, движением и взаимодействием частиц
6. Низкая теплопроводность газов объясняется
а) малой подвижностью молекул
б) большими расстояниями между молекулами
в) малыми размерами молекул газа по сравнению с молекулами
твердого тела
X
5
ТЕСТ 3. Способы изменения внутренней энергии тела.
Т еплопроводность
Вариант 2
1. Что является одним из признаков уменьшения внутренней
энергии тела?
а) повышение температуры тела
б) уменьшение скорости движения тела
в) понижение температуры тела
2. Внутренняя энергия тела, над которым совершают работу,
а) увеличивается б) уменьшается в) не изменяется
3. На рисунке показаны температуры тел. Где правильно
обозначено направление теплопередачи?
*-
-*■
4. Расположите вещества в порядке возрастания их тепло­
проводности: резина (1), серебро (2), воздух (3).
а) 3,1,2 б) 1,2,3 в) 3,2,1
5. Происходит ли перенос вещества при теплопроводности?
а) происходит в сторону части тела с большей температурой
б) происходит в сторону части тела с меньшей температурой
в) не происходит
6. Высокая теплопроводность металлов объясняется
а) большой подвижностью частиц
б) небольшими расстояниями между частицами
в) большими размерами частиц
6
Вариант 1
ТЕСТ 4. Конвекция
1. Нагретый воздух поднимается вверх, потому что уменьша­
ется … воздуха.
а) масса б) вес в) плотность
2. Где выше температура воздуха в отапливаемом помеще­
нии?
а) у пола
б) у потолка
в) температура одинакова во всем объеме комнаты
3. В каких телах может наблюдаться конвекция?
а) в жидкостях и газах
б) в твердых телах
в) в жидкостях, газах и сыпучих телах
4, Естественная конвекция не наблюдается
а) на планетах с большой силой тяжести
б) на больших глубинах
в) в условиях невесомости
5. В случае / кастрюлю поставили
на лед. В случае 2 лед положили
на крышку кастрюли. В каком
случае содержимое кастрюли
охладится быстрее?
2
а) в случае 1
б) в случае 2
в) время охлаждения одинаково для обоих случаев
6. Каким образом может осуществляться теплопередача в
жидкостях?
а) конвекцией и теплопроводностью
б) только теплопроводностью
в) только конвекцией
X
7
Вариант 2
ТЕСТ 4. Конвекция
1. Какой закон объясняет конвекцию?
а) закон всемирного тяготения
б) закон Паскаля
в) закон Архимеда
2. Перенос энергии при конвекции происходит
а) струями жидкости или газа
б) в результате взаимодействия частиц
в) самыми быстрыми молекулами
3. Может ли происходить вынужденная конвекция в твердых
телах?
а) может при любых условиях
б) может, если частицы сыпучего тела очень малы
в) не может ни при каких условиях
4. Какой вид конвекции, естественный или вынужденный,
может наблюдаться в условиях невесомости?
а) только вынужденный
б) только естественный
в) и вынужденный, и естественный
5. Один кусок льда положили
на стол, второй — на тарелку.
В каком случае таяние льда
будет происходить быстрее?
а) в случае 1
б) в случае 2
в) таяние будет происходить с одинаковой скоростью
6. Каким образом может осуществляться теплопередача в
газах?
8
а) только конвекцией
б) только теплопроводностью
в) конвекцией и теплопроводностью
Вариант 1
1. Батарея отопления нагрела стоящий рядом стул. Каким
образом в этом случае передается энергия?
а) теплопроводностью
б) конвекцией
в) излучением
2. Термоскоп служит для
а) измерения температуры
б) измерения объема газов
в) обнаружения теплового излучения
3. Какая из поверхностей сильнее излучает энергию, если их
температуры одинаковы?
а) белая
б) черная
в) черная и белая поверхности излучают энергию одинаково
4. Две звезды одинаковых размеров имеют разные темпера­
туры поверхностей: 6000 °С и 15 000 °С. Какая из звезд
излучает больше энергии?
а) более горячая
б) менее горячая
в) звезды излучают одинаковое количество энергии
5. Какой снег быстрее тает: грязный или чистый?
а) чистый
б) грязный
в) чистый и грязный снег тают с одинаковой скоростью
6. На столе стоит стакан с горячей водой. Ка­
кой вид теплопередачи имеет место при из­
мерении температуры в указанных точках?
а) 1 — излучение, 2 — конвекция, 3 — теплоп- *~
роводность
б) 1 — конвекция, 2 — теплопроводность, 3 — излучение
в) 1 — конвекция, 2 — излучение, 3 — теплопроводность
ТЕСТ 5. Излучение
2 Физика, 8 кл. Тесты
X
9
ТЕСТ 5. Излучение
Вариант 2
1. Каким образом передается на Землю тепло от Солнца?
а) конвекцией и излучением
б) теплопроводностью
в) только излучением
2. Почему поверхность термоскопа покрывают копотью или
закрашивают черной краской?
а) для повышения чувствительности прибора
б) светлый термоскоп отражает излучение и не работает
в) для красоты
3. Какой алюминиевый чайник быстрее остывает: закопчен­
ный или почищенный?
а) закопченный
б) почищенный
в) чайники остывают с одинаковой скоростью
4. Электрокамин охладился с 90 °С до 80 °С. Что произошло
с излучением камина?
а) увеличилось
б) не изменилось
в) уменьшилось
5. В какой одежде, светлой или темной, лучше переносится
жаркая погода?
а) в светлой
б) в темной
в) это не зависит от цвета одежды
6. На рисунке изображен стакан с горячей водой.
Какой вид теплопередачи имеет место для
указанных точек при измерении температуры
с помощью термометра?
•3
а) 1 — конвекция, 2 — теплопроводность, 3 — излучение
б) 1 — излучение, 2 — конвекция, 3 -— теплопроводность
в) 1 — теплопроводность, 2 — излучение, 3 — конвекция
10
ТЕСТ 6. Количество теплоты.
Единицы количества теплоты.
Удельная теплоемкость
Вариант 1
1. К какому способу изменения внутренней энергии относит­
ся термин “количество теплоты”?
а) совершение работы над телом
б) совершение работы самим телом
в) теплопередача
2. В каких единицах измеряется количество теплоты в СИ?
а) в джоулях (Дж)
б) в градусах Цельсия (°С)
в) в калориях (кал)
3. Как зависит изменение температуры жидкости от сообща­
емого ей количества теплоты?
а) изменение температуры не зависит от количества теплоты
б) чем больше количество теплоты, тем больше изменение
температуры
в) чем меньше количество теплоты, тем больше изменение
температуры
4. На одинаковых горелках в одинаковых сосудах нагревают
воду и масло одинаковой массы на одно и то же число
градусов. Какой сосуд нужно греть большее время?
а) время нагревания одинаково
б) сосуд с маслом
в) сосуд с водой
5. Удельная теплоемкость свинца равна 140 Дж/кг • °С. Какое
количество теплоты потребуется для нагревания 1 кг свин­
ца на 2 °С?
а) 280 Дж б) 70 Дж в) 140 Дж
X
11
ТЕСТ 6. Количество теплоты.
Единицы количества теплоты.
Удельная теплоемкость
Вариант 2
1. В каких единицах может быть измерено количество теп­
лоты?
а) в градусах Цельсия (°С)
б) в килограммах (кг)
в) в калориях (кал)
2. Как зависит количество теплоты, отданное телом, от массы
тела?
а) чем больше масса, тем меньше количество теплоты
б) чем меньше масса, тем меньше количество теплоты
в) количество теплоты не зависит от массы тела
3. На одинаковых горелках в одинаковых сосудах нагревают
воду и масло одинаковой массы в течение одного и того же
времени. Температура какого вещества повысится на боль­
шее количество градусов?
а) воды
б) масла
в) температуры воды и масла изменятся одинаково
4. Удельная теплоемкость меди равна 400 Дж/кг-°С. На
сколько градусов нагрели 0,5 кг меди, если ей было пере­
дано 800 Дж энергии?
а) на 1 °С б) на 2 °С в) на 4 °С
5. Отличаются ли удельные теплоемкости льда и воды?
а) не отличаются, т.к. лед и вода — одно и то же вещество
б) отличаются, т.к. лед и вода — разные вещества
в) отличаются, т.к. лед и вода — разные состояния одного ве­
щества
12
ТЕСТ 7. Расчет количества теплоты
(при выполнении использовать таблицу удельных теплоемкостей)
Вариант 1
1. Три шара одинаковой массы — стальной,
латунный и алюминиевый — нагреты до
одинаковой температуры и помещены на
лед. Под каким шаром выделится больше
воды?
а) под стальным
б) под алюминиевым
в) под латунным
ш &
////////
2. Стальную заготовку массой 2 кг нагрели на 500 °С. Какое
количество теплоты для этого потребовалось?
а) 500 МДж б) 50 МДж в) 0,5 МДж
3. Какое количество теплоты выделится при остывании 1 л
воды на 50 °С?
а) 2,1 кДж б) 21 кДж в) 210 кДж
4. Чему равна удельная теплоемкость кирпича массой 3 кг,
если при его остывании на 50 °С выделилось 135 кДж теп­
лоты?
а) 880 Дж/кг • °С б) 900Дж/кг- °С в) 920Дж/кг- °С
5. На сколько градусов остынет золотое кольцо массой 2 г,
снятое с пальца, если при этом выделится 2,6 Дж энергии?
а) на 2 °С б) на 5 °С в) на 10 °С
6. В горячую воду опустили холодный металлический ци­
линдр. При этом внутренняя энергия цилиндра увеличилась
на 500 Дж. На сколько уменьшилась внутренняя энергия
воды?
а) на500Дж б) на 1000 Дж в) на 4200 Дж
X
13
1. Масса стальной кастрюли равна массе налитой в нее воды.
На нагревание кастрюли или воды расходуется большее
количество теплоты?
а) на нагревание воды
б) на нагревание кастрюли
в) на нагревание кастрюли и воды расходуется одинаковое коли­
чество теплоты
2. Золотой брусок массой 20 г нагрелся на 10 °С. Какое коли­
чество теплоты передано бруску?
а) 2,6 Дж б) 26 Дж в) 0,26 Дж
3. Какое количество теплоты выделится при остывании ла­
тунной детали массой 2 кг на 100 °С?
а) 8 кДж б) 80 кДж в) 0,8 кДж
4. На сколько градусов нагреется 1 л воды при передаче ей
210 кДж теплоты?
а) на 100 °С б) на 75 °С в) на 50 °С
5. Чему равна удельная теплоемкость стекла, если пробирка
массой 5 г, нагреваясь на 100 °С, получила 400 Дж энергии?
а) 840Дж/кг- °С б) 800Дж/кг- °С в) 750Дж/кг- °С 6
6. В процессе закалки в масло опустили раскаленную сталь­
ную деталь, при этом внутренняя энергия детали уменьши­
лась на 100 кДж. Какое количество теплоты получило
масло?
а) 100 Дж б) 1000 Дж в) 100 000 Дж
ТЕСТ 7. Расчет количества теплоты
(при выполнении использовать таблицу удельных теплоемкостей)
Вариант 2
14
1. Какая энергия топлива используется при его сгорании?
а) кинетическая
б) потенциальная
в) внутренняя
2. Что происходит с энергией при распаде молекул?
а) выделяется
б) поглощается
в) не выделяется и не поглощается
3. Что является единицей удельной теплоты сгорания?
а) 1 Дж б) 1 Дж/кг- °С в) 1 Дж/кг
4. Чему равна удельная теплота сгорания пороха, если во вре­
мя выстрела полностью сгорает 2 г пороха и выделяется
8 кДж энергии?
а) 0,40-106 7 Дж/кг б) 0,38 • 107 Дж/кг в) 1,6 107 Дж/кг
5. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании
керосина массой 5 кг? Удельная теплота сгорания керосина
q = 4,6 • 107 Дж/кг.
а) 2,3 МДж б) 23 МДж в) 230 МДж
6. Какая масса спирта сгорела, если при этом выделилось
54 кДж энергии? Удельная теплота сгорания спирта
q = 2,7 ДО7 Дж/кг.
а) 2 г б) 20 г в) 0,2 кг
ТЕСТ 8. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания
Вариант 1
X
15
1. Что является основным источником энергии в промышлен­
ности, транспорте, быту?
а) атомная энергия
б) солнечная энергия
в) внутренняя энергия топлива
2. Атомы водорода, соединяясь с атомами кислорода, образу­
ют молекулы воды. Что при этом происходит с энергией?
а) выделяется
б) поглощается
в) не выделяется и не поглощается
3. Как называется физическая величина, показывающая, какая
энергия выделяется при полном сгорании 1 кг топлива?
а) удельная теплоемкость
б) количество теплоты
в) удельная теплота сгорания
4. Чему равна удельная теплота сгорания водорода, если при
полном сгорании 10 г газа выделяется 1,2 МДж тепла?
а) 1,2 • 108 Дж/кг б) 12 • 108 Дж/кг в) 1,2 Дж/кг
5. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании
2 кг природного газа, удельная теплота сгорания которого
q = 4,4-106 7 Дж/кг?
а) 88 МДж б) 8,8 МДж в) 0,88 МДж
6. Какая масса древесного угля сгорела, если при этом выде­
лилось 340 МДж энергии? Удельная теплота сгорания
древесного угля q = 3,4 • 107 Дж/кг.
а) 1кг б) 10 кг в) 100 кг
ТЕСТ 8. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания
Вариант 2
16
ТЕСТ 9. Закон сохранения и превращения энергии
в механических и тепловых процессах
Вариант 1
1. Как называется энергия движения и взаимодействия частиц
тела?
а) механическая б) внутренняя в) молекулярная
2. Что называется полной механической энергией?
а) кинетическая энергия тела Ек
б) потенциальная энергия тела Е
в) сумма кинетической и потенциальной энергии Е = Ек + Еп
3. Что происходит с полной механической энергией камня
при его падении, если учитывать сопротивление воздуха?
а) не изменяется б) увеличивается в) уменьшается
4. Можно ли сказать, что при охлаждении тела его внутренняя
энергия исчезает?
а) можно, если тело охлаждается до температуры окружающей
среды
б) можно, если температура тела становится меньше темпера­
туры окружающей среды
в) нельзя, т.к. энергия не исчезает, а передается от одного тела
другому
5. Камень массой 10 кг в момент падения на землю имел
скорость 5 м/с. Как изменилась внутренняя энергия камня
и грунта после падения?
а) уменьшилась на 125 Дж
б) увеличилась на 0,125 кДж
в) энергия не изменилась 6
6. Пластилин массой 20 г упал на пол с высоты 1 м. Как изме­
нилась внутренняя энергия пластилина и пола?
а) увеличилась на 0,2 Дж
б) уменьшилась на 0,2 Дж
в) энергия не изменилась
X
17
ТЕСТ 9. Закон сохранения и превращения энергии
в механических и тепловых процессах
Вариант 2
1. Как называется энергия движения и взаимодействия тел?
а) механическая б) внутренняя в) атомная
2. Полная механическая энергия камня при его падении, если
не учитывать сопротивление воздуха,
а) не изменяется б) увеличивается в) уменьшается
3. Закон сохранения механической энергии выполняется, если
на тело не действует
а) сила упругости
б) сила тяготения
в) сила трения
4. Можно ли сказать, что при сгорании топлива возникает
энергия?
а) можно, если топливо полностью сгорает
б) можно, если топливо не обладает механической энергией
в) нельзя, т.к. до сгорания энергия была “спрятана” в самом
топливе
5. Камень массой 1 кг упал на грунт с высоты 5 м. Как изме­
нилась внутренняя энергия камня, грунта и воздуха?
а) уменьшилась на 50 Дж
б) увеличилась на 50 Дж
в) энергия не изменилась
6. Пуля массой 10 г, летящая со скоростью 500 м/с, попала
в дерево и застряла в нем. Внутренняя энергия пули и
дерева
а) увеличилась на 1,25 кДж
б) уменьшилась на 1250 Дж
в) не изменилась
18
1. В каком состоянии может находиться водород?
а) только в газообразном
б) в газообразном и жидком
в) в газообразном, жидком и твердом
2. Какое состояние веществ используется при получении
сплавов?
а) твердое
б) жидкое
в) газообразное и жидкое
3. Молекулы одного и того же вещества в различных агрегат­
ных состояниях
а) различаются числом атомов
б) различаются размерами
в) абсолютно одинаковы
4. Массы воды, льда, водяного пара одинаковы. Что обладает
наименьшей внутренней энергией?
а) лед б) вода в) водяной пар
5. Вещество из жидкого состояния переведено в другое агре­
гатное состояние. Затвердело оно или испарилось, если его
внутренняя энергия уменьшилась?
а) затвердело
б) испарилось
в) для ответа недостаточно данных
6. Можно ли назвать туман водяным паром?
а) можно, т.к. туман и есть водяной пар
б) нельзя, т.к. туман состоит из капелек воды
в) можно, если размеры капелек чрезвычайно малы
ТЕСТ 10. Агрегатные состояния вещества
Вариант 1
X
19
1. В каком состоянии может находиться железо?
а) только в твердом
б) в твердом и жидком
в) в твердом, жидком и газообразном
2. Состояние вещества, вращающего турбины на тепловых
электростан циях:
а) газообразное б) твердое в) жидкое
3. Агрегатное состояние вещества определяется
а) характером взаимодействия молекул
б) скоростью движения молекул
в) строением молекул
4. Что характеризует внутреннюю энергию вещества?
а) только температура
б) только агрегатное состояние
в) температура и агрегатное состояние
5. Вещество из жидкого состояния переведено в другое агре­
гатное состояние. Затвердело оно или испарилось, если его
внутренняя энергия увеличилась?
а) затвердело
б) испарилось
в) для ответа недостаточно данных
6. Что можно сказать о внутренней энергии льда и воды
одинаковой массы при 0 °С?
а) внутренние энергии льда и воды одинаковы
б) внутренняя энергия воды больше, чем внутренняя энергия
льда
в) внутренняя энергия не зависит от агрегатного состояния
вещества
ТЕСТ 10. Агрегатные состояния вещества
Вариант 2
20
ТЕСТ 11. Плавление и отвердевание
кристаллических тел
Вариант 1
1. Как перевести тело из жидкого состояния в твердое?
а) отнять энергию у тела
б) передать телу энергию
в) переход в твердое состояние происходит самопроизвольно
2. Как называется переход тела из твердого состояния в
жидкое?
а) нагревание б) кристаллизация в) плавление
3. Температура плавления серебра 962 °С. Что можно сказать
о температуре кристаллизации серебра?
a) t° = 962 °С б) t° > 962 °С в) t° < 962 °С кр кр кр
4. Пробирка с водой, имеющей температуру О °С, опущена
в стакан со снегом, температура которого тоже О °С. Что
будет происходить?
а) вода в пробирке начнет замерзать
б) снег в стакане начнет таять
в) ничего не изменится
5. Температура тела во время его плавления
а) повышается
б) понижается
в) не изменяется
6. Золото плавится при температуре 1064 °С. В каком состо­
янии оно находится при температуре 1064,1 °С?
а) часть золота в твердом состоянии, часть в жидком
б) в твердом состоянии
в) в жидком состоянии
X
21
ТЕСТ 11. Плавление и отвердевание
кристаллических тел
Вариант 2
1. Известно, что при плавлении температура тела не изменя­
ется. При этом внутренняя энергия тела
а) тоже не меняется
б) увеличивается
в) уменьшается
2. Может ли лед плавиться при температуре меньше О °С?
а) не может
б) может в безвоздушном пространстве
в) может при повышенном давлении
3. Что происходит с температурой тела при его кристаллиза­
ции?
а) не изменяется б) уменьшается в) повышается
4. Можно ли кусочек серебра расплавить в алюминиевой
ложке? Температура плавления алюминия 660 °С, сереб­
р а — 962 °С.
а) можно
б) нельзя
в) можно, если очень быстро нагреть ложку
5. Пробирка со льдом, имеющим температуру 0 °С, опущена
в воду той же температуры. Что будет происходить?
а) лед начнет плавиться
б) вода начнет замерзать
в) ничего не изменится
6. Температура плавления ртути -39 °С. Жидкая ртуть начала
кристаллизоваться, и через некоторое время ее температура
стала равна -39,1 °С. п л б )Х кр<Хпл
5. На рисунке изображены графики
кристаллизации двух тел. Что мож­
но сказать об их удельной теплоте
плавления?
а) Л,, >Х2
б) X, <Х2
в) Хх = Х2
6. Какое количество теплоты потребуется для плавления золо­
та массой 500 мг, нагретого до температуры плавления?
Удельная теплота плавления золота 0,67 • 105 Дж/кг.
а) 33,5 Дж б) 33,5 кДж в) 33,5 МДж
в)
nt, ° С
23
/
X
1. Энергия, выделяемая при кристаллизации, расходуется на
а) поддержание постоянной температуры
б) нагревание окружающей среды
в) образование кристаллов
2. Внутренняя энергия тела, график отвер­
девания которого изображен на рисунке,
в точке Е
а) больше энергии в точке F
б) равна энергии в точке F
в) меньше энергии в точке F
ТЕСТ 12. Удельная теплота плавления
Вариант 2
3. Может ли удельная теплота плавления одного и того же
вещества иметь различные значения?
а) не может
б) может, если масса вещества разная
в) может, если атмосферное давление изменится
4. При кристаллизации 1 кг олова выделилось 0,59 -105 Дж
энергии. Что можно сказать об удельной теплоте плавления
олова?
а) Х т > 0,59-105 Дж/кг в) Аш< 0,59 • 105 Дж/кг
б) Апл = 0,59-105 Дж/кг
5. На рисунке изображены графики плавле­
ния двух тел. Что можно сказать об их
удельной теплоте плавления?
а) А, >А2 в) А, = А2
б) А,, <А2
6. Какое количество теплоты потребуется для плавления же­
лезного лома массой 0,5 т, нагретого до температуры плав­
ления? Удельная теплота плавления железа 2,7-105 Дж/кг.
а) 135 кДж б) 1,35 кДж в) 135 МДж
24
ТЕСТ 13. Испарение. Поглощение энергии
при испарении и выделение ее при конденсации.
Насыщенный и ненасыщенный пар
Вариант 1
1. Испарением называется
а) парообразование с поверхности жидкости
б) парообразование, происходящее в объеме жидкости
в) кипение
2. Что можно сказать о скорости движения молекул жидко­
сти?
а) скорость движения молекул мала
б) скорость движения молекул велика
в) скорости движения молекул различны
3. Скорость испарения зависит от температуры, т.к. при ее
изменении изменяется(-ются)
а) силы притяжения между молекулами
б) скорость молекул
в) плотность вещества
4. Скорость испарения зависит от рода жидкости, потому что
в разных жидкостях
а) разная сила притяжения между молекулами
б) разные скорости молекул
в) разные молекулы
5. При испарении жидкости внутренняя энергия
а) выделяется б) поглощается в) не меняется
6. Каким является пар жидкости, находящейся в открытом
сосуде?
а) насыщенным
б) ненасыщенным
в) насыщенным вблизи поверхности жидкости 3
3 Физика, 8 кл. Тесты
X
25
ТЕСТ 13. Испарение. Поглощение энергии
при испарении и выделение ее при конденсации.
Насыщенный и ненасыщенный пар
Вариант 2
1. Явление превращения жидкости в пар — это
а) испарение
б) парообразование
в) кипение
2. В каком случае молекула может покинуть “свою” жид­
кость?
а) если скорость молекулы, находящейся у поверхности, доста­
точно велика
б) если другие молекулы “подтолкнут” данную молекулу
в) все молекулы, независимо от скорости, могут покинуть
“свою” жидкость
3. Вода испаряется быстрее масла, потому что
а) средняя скорость молекул воды больше средней скорости
молекул масла
б) притяжение между молекулами масла больше, чем между
молекулами воды
в) масло — более густая жидкость
4. Как зависит скорость испарения от температуры жидкости?
а) чем выше температура, тем быстрее испаряется жидкость
б) чем выше температура, тем медленнее испаряется жидкость
в) скорость испарения не зависит от температуры
5. При конденсации пара внутренняя энергия
а) выделяется б) поглощается в) не изменяется
6. Каким является пар жидкости, находящейся в закрытом
сосуде?
а) ненасыщенным
б) насыщенным
в) насыщенность пара определяется его температурой
26
1. Почему перед началом кипения воды слышен характерный
шум?
а) всплывающие пузырьки с насыщенным паром схлопываются
б) шум объясняется очень быстрым ростом пузырьков
в) шум объясняется отрывом пузырьков от дна сосуда
2. При кипении температура жидкости
а) увеличивается
б) уменьшается
в) не меняется
3. Может ли вода кипеть при температуре более 100 °С?
а) не может, т.к. 100 °С — это температура кипения воды
б) может, если нагреватель выделяет очень много тепла
в) может, если атмосферное давление больше нормального
4. Удельная теплота парообразования воды при 100 °С равна
2,3 • 106 Дж/кг. Какое количество теплоты Q выделится при
конденсации 1 кг пара, температура которого равна 100 °С?
а) Q = 2,3 МДж б) Q > 2,3 МДж в) Q < 2,3 МДж
5. Какое количество воды, доведенной до температуры кипе­
ния, испарится при сообщении ей 23 кДж энергии?
а) 1 г б) 10 г в) 100 г
6. Будет ли кипеть вода в пробирке, опущенной
в сосуд с кипящей водой?
а) будет, т.к. вода в пробирке нагреется до темпера­
туры кипения
б) будет, т.к. давление над водой в пробирке равно
атмосферному
в) не будет, т.к. при равенстве температур энергия к воде в про­
бирке не поступает
ТЕСТ 14. Кипение. Удельная теплота
парообразования и конденсации
Вариант 1
X
27
1. Что находится в пузырьках, всплывающих после начала
нагревания воды?
а) воздух
б) насыщенный пар
в) насыщенный пар и воздух
2. При какой температуре кипит вода в герметично закрытом
сосуде (например в скороварке)?
а) большей, чем 100 °С
б) при 100 °С
в) меньшей, чем 100 °С
3. Может ли при нормальном давлении не кипеть вода, если
ее температура превышает 100 °С?
а) не может
б) может, если нагреватель выделяет мало тепла
в) может, если в воде нет посторонних примесей
4. Удельная теплота парообразования измеряется в
а) Дж б) Дж/кг-°С в) Дж/кг
5. Удельная теплота парообразования воды 2,3 • 106 Дж/кг. Ка­
кое количество теплоты необходимо, чтобы превратить
3 л воды, нагретой до 100 °С, в пар такой же температуры?
а) 2,3 МДж б) 4,6 МДж в) 6,9 МДж
6. На что расходуется подводимая к жидкости энергия во вре­
мя ее кипения?
а) на поддержание постоянной температуры
б) на образование пузырьков пара
в) на отрыв молекул от поверхности жидкости
ТЕСТ 14. Кипение. Удельная теплота
парообразования и конденсации
Вариант 2
28
1. Что показывает абсолютная влажность воздуха?
а) плотность насыщенного водяного пара
б) плотность водяного пара в атмосфере
в) связь между температурой и плотностью пара
2. Пар приближается к насыщению при
а) понижении температуры
б) повышении температуры
в) любом изменении температуры
3. Единица измерения точки росы:
а) проценты (%)
б) джоуль (Дж)
в) градус Цельсия (°С)
4. Какой тип гигрометров определяет влажность по разности
показаний двух термометров?
а) конденсационный
б) волосной
в) психрометрический
5. Что можно сказать о показаниях сухого и влажного термо­
метров психрометра?
а) показания всегда одинаковы
б) показания сухого термометра всегда ниже
в) показания влажного термометра всегда ниже 6
6. Какая относительная влажность воздуха считается нор­
мальной для жилых помещений?
а) 40% б) 60% в) 80%
ТЕСТ 15. Влажность воздуха.
Способы определения влажности воздуха
Вариант 1
X
29
ТЕСТ 15. Влажность воздуха.
Способы определения влажности воздуха
Вариант 2
1. Влажность воздуха характеризует
а) содержание водяного пара в атмосфере
б) температуру воздуха
в) плотность насыщенного водяного пара
2. Что показывает относительная влажность воздуха?
а) плотность водяного пара в атмосфере
б) близость водяного пара к насыщению
в) скорость испарения воды с поверхности водоемов
3. Как называют приборы для измерения влажности воздуха?
а) манометры
б) термометры
в) гигрометры
4. Какой тип гигрометров определяет влажность по точке
росы?
а) конденсационный
б) волосной
в) психрометрический
5. Единица измерения абсолютной влажности:
а) проценты (%)
б) грамм на кубический метр (г/м3)
в) килограмм на кубический метр (кг/м3)
6. При какой относительной влажности температура сухого
термометра в психрометре равна температуре влажного?
а) 0% б) 50% в) 100%
30
ТЕСТ 16. Работа газа и пара при расширении.
КПД теплового двигателя
Вариант 1
1. Что из перечисленного является примером превращения
внутренней энергии в механическую?
а) Солнце нагревает Землю
б) нагретый воздух поднимается вверх
в) молекулы воды вылетают с ее поверхности
2. Общим для всех тепловых двигателей является наличие
а) систем охлаждения двигателя
б) систем смазки
в) нагревателя
3. Почему во всех тепловых двигателях рабочим телом явля­
ется газ?
а) газы обладают небольшой теплопроводностью
б) газы обладают небольшой плотностью
в) газы способны значительно изменять свой объем
4. Может ли температура холодильника быть равной темпе­
ратуре рабочего тела?
а) может, если КПД двигателя равен 100%
б) может, если температура нагревателя равна температуре ра­
бочего тела
в) не может ни при каких условиях
5. Чему равен КПД паровой машины, если для совершения
полезной работы используется сотая часть энергии, выде­
лившейся при сгорании топлива?
а) 1% б) 10% в) 100%
6. Работа, совершенная двигателем внутреннего сгорания за
четыре такта, равна 40 кДж. Чему равен КПД двигателя,
если за четыре такта работы тело получает от нагревателя
100 кДж энергии?
а) 20% б) 40% в) 10%
X
31
ТЕСТ 16. Работа газа и пара при расширении.
КПД теплового двигателя
Вариант 2
1. Какой из примеров соответствует превращению внутренней
энергии в механическую?
а) вода кипит в открытой кастрюле
б) кипящая вода приподнимает крышку кастрюли
в) кипящая вода активно испаряется
2. Общим для всех тепловых двигателей является наличие
а) поршня
б) клапанов
в) холодильника
3. В тепловых двигателях в качестве рабочих тел не исполь­
зуют твердые тела и жидкости, потому что
а) они малосжимаемы
б) они обладают большой плотностью
в) их трудно нагреть
4. Что чаще всего выступает в роли холодильника в тепловом
двигателе?
а) радиатор системы охлаждения
б) охлаждающая жидкость
в) атмосфера
5. КПД двигателя внутреннего сгорания составляет 20%.
Во сколько раз совершенная работа меньше энергии, полу­
ченной рабочим телом от нагревателя?
а) в 2 раза б) в 5 раз в) в 8 раз
6. Количество теплоты, полученное рабочим телом от нагре­
вателя за 1 мин, равно 5МДж, а количество теплоты, полу­
ченное холодильником за то же время, равно ЗМДж. Чему
равен КПД теплового двигателя?
а) 40% б) 20% в) 50%
32
ТЕСТ 17. Электризация тел при соприкосновении.
Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов
Вариант 1
1. Термин “электричество” произошел от
а) словосочетания “электрический ток”
б) словосочетания “электрическое напряжение”
в) греческого слова “электрон” — “янтарь”
2. Заряд от одного тела к другому может передаваться при
а) сближении тел
б) соприкосновении тел
в) движении одного тела относительно другого
3. Как взаимодействуют эбонитовые палочки, потертые о мех?
а) отталкиваются
б) они не взаимодействуют
в) притягиваются
4. Какой заряд получает стеклянная палочка, потертая о
шелк?
а) не получает заряд
б) отрицательный
в) положительный
5. Какой заряд получает мех, которым натирают эбонитовую
палочку?
а) отрицательный
б) положительный
в) не получает заряд
6. Какой заряд имеет вторая бумажная
гильза, если первая заряжена положи­
тельно?
а) не имеет заряда
б) положительный
в) отрицательный
X
33
ТЕСТ 17. Электризация тел при соприкосновении.
Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов
Вариант 2
1. Наэлектризованными являются
а) тела, которые притягивают металлические предметы
б) все тела
в) тела, которые после натирания способны притягивать другие
тела
2. Чтобы наэлектризовать тела, их потирают друг о друга для
а) увеличения температуры тел
б) увеличения площади соприкосновения
в) устранения шероховатостей
3. Каков принцип работы копировального аппарата типа
Xerox?
а) намагничивание тел при соприкосновении
б) электризация тел при соприкосновении
в) распыление краски через трафарет
4. Как взаимодействуют эбонитовая палочка, потертая о мех,
и стеклянная, потертая о шелк?
а) отталкиваются
б) не притягиваются и не отталкиваются
в) притягиваются
5. Какой заряд получает шелк после натирания стеклянной
палочки?
а) положительный в) не получает заряд
б) отрицательный
6. Какой заряд имеет бумажная гильза,
изображенная на рисунке, если тело,
которое к ней подносят, заряжено отри­
цательно?
а) не имеет заряда
б) положительный
в) отрицательный
/ / / / / / / / / / / / / /
34
Вариант 1
1. Если к незаряженному телу прикоснуться стеклянной па­
лочкой, имеющей положительный заряд, то тело
а) не получит заряд
б) получит отрицательный заряд
в) получит положительный заряд
2. Электроскоп служит для
а) обнаружения и оценки зарядов
б) измерения зарядов
в) определения знаков зарядов
3. Заряд какого знака находится на элек­
троскопе, если его листочки опусти­
лись при приближении отрицательно
заряженной палочки?
а) положительный
б) отрицательный
в) знак заряда определить невозможно
4. Непроводниками электричества называют вещества,
а) способные накапливать большой заряд
б) через которые могут проходить только положительные заряды
в) через которые не могут проходить электрические заряды
5. Что из перечисленного является проводником электричес­
тва?
а) тело человека
б) масло
в) эбонит
6. Какой из перечисленных химических элементов является
полупроводником?
а) железо
б) германий
в) фосфор
ТЕСТ 18. Электроскоп.
Проводники и непроводники электричества
X
35
Вариант 2
1. Если к незаряженному телу прикоснуться эбонитовой
палочкой, потертой о шерсть, то тело
а) получит избыток протонов
б) не получит заряда
в) получит избыток электронов
2. Для чего служит электроскоп?
а) для обнаружения зарядов и приблизительного их измерения
б) только для определения знака заряда
в) только для обнаружения зарядов
?
3. Какой заряд имеет палочка, поднесен­
ная к электроскопу, если его лепесточ­
ки опустились?
а) положительный
б) отрицательный
в) знак заряда определить невозможно
4. Полупроводниками называют вещества,
а) не способные накапливать большой заряд
б) через которые может проходить очень маленький электричес­
кий заряд
в) способные накапливать большой заряд
5. Какое из перечисленных веществ является диэлектриком?
а) янтарь
б) медь
в) раствор поваренной соли
6. Какой из перечисленных химических элементов является
полупроводником?
а) азот
б) алюминий
в) кремний
ТЕСТ 18. Электроскоп. Проводники и непроводники
электричества
36
1. В вакууме заряженные тела
а) не взаимодействуют
б) взаимодействуют, если заряды велики
в) всегда взаимодействуют
2. Кто ввел в науку термин “электрическое поле”?
а) Архимед б) И. Ньютон в) М. Фарадей
3. Электрическое поле создается
а) любыми телами
б) любыми заряженными телами
в) вакуумом
4. Как называется сила, с которой электрическое поле дей­
ствует на заряженное тело?
а) магнитная
б) выталкивающая
в) электрическая
5. \ ‘
у © :2\з
х
37
1. Как зависит сила взаимодействия между зарядами от рас­
стояния между ними?
а) такой зависимости нет
б) чем больше расстояние, тем меньше сила
в) чем больше расстояние, тем больше сила
2. Заряды взаимодействуют посредством
а) воздуха
б) электрического поля
в) электромагнитных волн
3. Электрическое поле можно обнаружить по его действию на
а) органы чувств (например по запаху)
б) незаряженные тела
в) заряды
4. Какая сила называется электрической силой?
а) любая сила, действующая на заряженное тело
б) любая сила, действующая на заряженное тело, находящееся
в электрическом поле
в) сила, с которой электрическое поле действует на заряженное
тело
5. Модули электрических сил, действующих на одинаковые
заряды, которые помещены в точки 1 и 2, равны. Где может
находиться заряженное тело, создающее это поле?
а) в точке А А С В
б) в точке В © • © * О
в) в точке С 1 2
6. Что представляет собой электрическое поле?
а) вещество
б) особый вид материи
в) физическое тело
ТЕСТ 19. Электрическое поле
Вариант 2
38
1. Можно ли объяснить явление электризации с помощью
молекулярной теории строения вещества?
а) можно, т.к. молекулярная теория объясняет тепловые явления
б) можно, т.к. молекулы состоят из атомов
в) нельзя, т.к. молекулы и атомы в целом не имеют электриче­
ского заряда
2. Если предположить, что в природе существуют заряжен­
ные частицы, то деление заряда должно привести к
а) обнаружению частицы, имеющей наименьший заряд
б) доказательству сложного строения молекул
в) доказательству сложного строения атомов
3. В опыте по делению электрического заряда заряд пылинки
оказался равным —1,6 -10~15 Кл. Сколько “избыточных”
электронов находится на пылинке?
а) 100 б) 1000 в) 10 000
4. Отрицательно заряженная пылинка находится в равновесии
в поле положительно заряженной пластины. Что произой­
дет, если пылинка потеряет половину своего заряда, а заряд
пластины увеличится в 2 раза?
а) останется в равновесии – •
б) начнет двигаться вниз _ _
в) начнет двигаться вверх
5. Существует ли заряд без частицы?
а) существует, т.к. при электризации масса тела не меняется
б) существует, т.к. во время электризации мы не видим движения
частиц
в) не существует, т.к. заряд — это свойство частиц

Сталь которая не упрочняется при закалке это

Зака́лка — вид термической обработки материалов (металлы, сплавы металлов, стекло), заключающийся в их нагреве выше критической точки (температуры изменения типа кристаллической решетки, то есть полиморфного превращения, либо температуры, при которой в матрице растворяются фазы, существующие при низкой температуре), с последующим быстрым охлаждением. Закалку металла для получения избытка вакансий не следует смешивать с обычной закалкой, для проведения которой необходимо, чтобы были возможные фазовые превращения в сплаве. Чаще всего охлаждение осуществляется в воде или масле, но существуют и другие способы охлаждения: в псевдокипящем слое твёрдого теплоносителя, струёй сжатого воздуха, водяным туманом, в жидкую полимерную закалочную среду и тд. Материал, подвергшийся закалке, приобретает бо́льшую твёрдость, но становится хрупким, менее пластичным и менее вязким, если сделать большее количество повторов нагревание-охлаждение. Для снижения хрупкости и увеличения пластичности и вязкости после закалки с полиморфным превращением применяют отпуск. После закалки без полиморфного превращения применяют старение. При отпуске имеет место некоторое снижение твёрдости и прочности материала [1] .

Внутренние напряжения снимаются отпуском материала. В некоторых изделиях закалка выполняется частично, например при изготовлении японских катан, закалке подвергается только режущая кромка меча.

Существенный вклад в развитие способов закалки внёс Чернов Дмитрий Константинович. Он обосновал и экспериментально доказал, что для получения стали высокого качества решающим фактором является не ковка, как это предполагалось ранее, а термическая обработка. Он определил влияние термической обработки стали на её структуру и свойства. В 1868 году Чернов открыл критические точки фазовых превращений стали, названные точками Чернова. В 1885 году он открыл, что закалку можно производить не только в воде и масле, но и в горячих средах. Это открытие послужило началом применения ступенчатой закалки, а затем исследованию изотермического превращения аустенита [2] .

Содержание

Типы закалок [ править | править код ]

По полиморфному превращению

  • Закалка с полиморфным превращением, для сталей
  • Закалка без полиморфного превращения, для большинства цветных металлов.

По температуре нагрева Полная — материал нагревают на 30 — 50°С выше линии GS для доэвтектоидной стали и эвтектоидной, заэвтектоидная линия PSK , в этом случае сталь приобретает структуру аустенит и аустенит + цементит. Неполная — производят нагрев выше линии PSK диаграммы, что приводит к образованию избыточных фаз по окончании закалки. Неполная закалка, как правило, применяется для инструментальных сталей.

Закалочные среды [ править | править код ]

При закалке для переохлаждения аустенита до температуры мартенситного превращения требуется быстрое охлаждение, но не во всём интервале температур, а только в пределах 650—400 °C, то есть в том интервале температур, в котором аустенит менее всего устойчив и быстрее всего превращается в ферритно-цементитную смесь. Выше 650 °C скорость превращения аустенита мала, и поэтому смесь при закалке можно охлаждать в этом интервале температур медленно, но, конечно, не настолько, чтобы началось выпадение феррита или превращение аустенита в перлит.

Механизм действия закалочных сред (вода, масло, водополимерная закалочная среда, а также охлаждение деталей в растворах солей) следующий. В момент погружения изделия в закалочную среду вокруг него образуется плёнка перегретого пара, охлаждение происходит через слой этой паровой рубашки, то есть относительно медленно. Когда температура поверхности достигает некоторого значения (определяемого составом закаливающей жидкости), при котором паровая рубашка разрывается, то жидкость начинает кипеть на поверхности детали, и охлаждение происходит быстро.

Первый этап относительно медленного кипения называется стадией плёночного кипения, второй этап быстрого охлаждения — стадией пузырькового кипения. Когда температура поверхности металла ниже температуры кипения жидкости, жидкость кипеть уже не может, и охлаждение замедлится. Этот этап носит название конвективного теплообмена.

Способы закалки [ править | править код ]

  • Закалка в одном охладителе — нагретую до определённых температур деталь погружают в закалочную жидкость, где она остаётся до полного охлаждения. Этот способ применяется при закалке несложных деталей из углеродистых и легированных сталей.
  • Прерывистая закалка в двух средах — этот способ применяют при закалке высокоуглеродистых сталей. Деталь сначала быстро охлаждают в быстро охлаждающей среде (например воде), а затем в медленно охлаждающей (масло).
  • Струйчатая закалка заключается в обрызгивании детали интенсивной струёй воды и обычно её применяют тогда, когда нужно закалить часть детали. При этом способе не образуется паровая рубашка, что обеспечивает более глубокую прокаливаемость, чем простая закалка в воде. Такая закалка обычно производится в индукторах на установках ТВЧ.
  • Ступенчатая закалка — закалка, при которой деталь охлаждается в закалочной среде, имеющей температуру выше мартенситной точки для данной стали. При охлаждении и выдержке в этой среде закаливаемая деталь должна приобрести во всех точках сечения температуру закалочной ванны. Затем следует окончательное, обычно медленное, охлаждение, во время которого и происходит закалка, то есть превращение аустенита в мартенсит.
  • Изотермическая закалка. В отличие от ступенчатой при изотермической закалке необходимо выдерживать сталь в закалочной среде столько времени, чтобы успело закончиться изотермическое превращение аустенита.
  • Лазерная закалка. Термическое упрочнение металлов и сплавов лазерным излучением основано на локальном нагреве участка поверхности под воздействием излучения и последующем охлаждении этого поверхностного участка со сверхкритической скоростью в результате теплоотвода теплоты во внутренние слои металла. В отличие от других известных процессов термоупрочнения (закалкой токами высокой частоты, электронагревом, закалкой из расплава и другими способами) нагрев при лазерной закалке является не объёмным, а поверхностным процессом.
  • Закалка ТВЧ (индукционная) — закалка токами высокой частоты — деталь помещают в индуктор и разогревают за счет наведения в ней токов высокой частоты.

Дефекты [ править | править код ]

Дефекты, возникающие при закалке стали. [3]

  • Недостаточ­ная твердость закаленной детали — следствие низкой тем­пературы нагрева, малой выдержки при рабочей температуре или недостаточной скорости охлаждения. Исправление де­фекта: нормализация или отжиг с последующей закалкой; при­менение более энергичной закалочной среды.
  • Перегрев связан с нагревом изделия до температуры, значительно превышающей необходимую температуру нагрева под закалку. Перегрев сопровождается образованием крупнозернистой структуры, в результате чего повышается хрупкость стали. Исправление дефекта: отжиг (нормализация) и последующая закалка с необходимой температурой.
  • Пережог возникает при нагреве стали до весьма высоких температур, близких к температуре плавления (1200—1300° С) в окислительной атмосфере. Кислород проникает внутрь стали, и по границам зерен образуются окислы. Такая сталь хрупка и исправить ее невозможно.
  • Окисление и обезуглероживание стали ха­рактеризуются образованием окалины (окислов) на поверхности дета­лей и выгоранием углерода в поверхностных слоях. Этот вид брака термической обработкой неисправим. Если позволяет припуск на механическую обработку, окисленный и обезуглероженный слой нужно удалить шлифованием. Чтобы предупредить этот вид брака, детали рекомендуется нагревать в печах с защитной атмосфе­рой.
  • Коробление и трещины — следствия внутренних напряжений. Во время нагрева и охлаждения стали наблюдаются объемные изменения, зависящие от температуры и структурных пре­вращений (переход аустенита в мартенсит сопровождается увеличе­нием объема до 3%). Разновременность превращения по объему за­каливаемой детали вследствие различных ее размеров и скоростей охлаждения по сечению ведет к развитию сильных внутренних нап­ряжений, которые служат причиной трещин и коробления деталей в процессе закалки.

неполная закалка сталей — Закалка, проводимая с температур выше линии Ac1 (на диаграмме состояния железо углерод), но ниже линии Ac3 для доэвтектоидных сталей или ниже линии Acm для заэвтектоидных сталей. В обоих случаях при температурах нагрева под закалку в структуре… … Справочник технического переводчика

Закалка металлов — Закалка вид термической обработки изделий из металлов и сплавов, заключающийся в их нагреве выше критической температуры (температуры изменения типа кристаллической решетки, т.е. полиморфного превращения), с последующим быстрым охлаждением, как… … Википедия

ЗАКАЛКА — (Hardening) один из видов термической обработки стали и некоторых сплавов (напр. латуни) путем нагрева их выше критической точки с последующим быстрым охлаждением. З. большинства сталей сильно увеличивает их твердость и хрупкость, у иных (напр.… … Морской словарь

закалка (металлургия) — закалка Быстрое охлаждение металлов (часто сталей) от достаточно высокой температуры. Обычно производится в воде, масле, растворах полимеров или солей иногда на воздухе. [http://www.manual steel.ru/eng a.html] Тематики металлургия в целом EN… … Справочник технического переводчика

закалка стали с полиморфным превращением — Термообработка сталей, включающая аустенитизацию с последующим охлаждением при таких условиях, что аустенит превращается в мартенсит и, возможно, в бейнит. [http://www.manual steel.ru/eng a.html] Тематики металлургия в целом EN transformation… … Справочник технического переводчика

Закалка (металлов) — Закалка вид термической обработки изделий из металлов и сплавов, заключающийся в их нагреве выше критической температуры (температуры изменения типа кристаллической решетки, т.е. полиморфного превращения), с последующим быстрым охлаждением, как… … Википедия

Закалка — вид термической обработки изделий из металлов и сплавов, заключающийся в их нагреве выше критической температуры (температуры изменения типа кристаллической решетки, т.е. полиморфного превращения), с последующим быстрым охлаждением, как правило,… … Википедия

Закалка (металлургия) — Закалка вид термической обработки материалов (металлы, их сплавы, стекло), заключающийся в их нагреве выше критической температуры (температуры изменения типа кристаллической решетки, т. е. полиморфного превращения, либо температуры, при которой… … Википедия

закалка без полиморфного превращения — [nontransformation hardening] закалка для фиксирования фазового состава, полученного в результате гомогенизации или по окончании горячей пластической деформации легированных сталей и сплавов, не имеющих мартенситного превращения; является также… … Энциклопедический словарь по металлургии

Закалка — [quenching, hardening] термическая обработка изделий (полуфабрикатов) из металлов или сплавов нагрев их выше температуры фазовых превращений, выдержка и последующее быстрое охлаждение для получения неравновесной структуры. Температуру… … Энциклопедический словарь по металлургии

Закалка стали проводится для повышения ее твердости, прочности и износостойкости. Это один из видов термической обработки, при котором металл сначала нагревается до температур, изменяющих его структурное состояние, а затем охлаждается таким образом, чтобы он приобрел требуемый физико-химический состав и необходимую кристаллическую структуру. Существует множество способов закалки стали, приводящих к различным результатам, но все они состоят из двух основных циклов: нагрева до критической точки и охлаждения с определенной скоростью до заданной температуры. Еще одна технологическая операция, используемая в процессе закалки металлов, — это отпуск, при котором структурные изменения происходят после нагрева до невысокой температуры с медленным охлаждением. Возможность изменения характеристик стали посредством закаливания во многом связана с ее изначальной кристаллической структурой и химическим составом, в котором самыми важными компонентами являются углерод и легирующие добавки. Именно они определяют, какой будет форма, размер и конфигурация элементов структуры стали после ее термической обработки.

Закалка металла — это термическая обработка, которой чаще всего подвергаются углеродистые и легированные стали с целью повышения их твердости и улучшения прочностных характеристик. Несколько реже встречается термообработка цветных металлов, в частности отпуск, отжиг и закалка меди, латуни и бронзы, а также сплавов алюминия и титана. Необходимо отметить, что закаливание этих соединений в отличие от углеродистых сталей не всегда приводит к их упрочнению, некоторые сплавы меди после этого, наоборот, становятся более пластичными и мягкими. Гораздо чаще изделия из цветных металлов подвергаются отпуску для снятия напряжения после отливки, штамповки, прокатки или волочения.

Свойства стали после закалки

Углеродистая сталь в процессе нагрева проходит через ряд фазовых изменений своей структуры, при которых меняется ее состав, а также форма и элементов кристаллической решетки. При критической температуре 723 °C в еще твердом металле начинается распад цементита (карбида железа) и формирование равномерного раствора углерода в железе, который называется аустенит. Это состояние углеродистой стали является исходным для закалки.

При медленном охлаждении аустенит распадается, и металл возвращается в исходное состояние. Если же сталь охлаждать быстро, то аустенит не успевает изменяться, и при определенной скорости охлаждения и пороговых температурах формируются кристаллические решетки и химические составы, придающие ей различные эксплуатационные свойства. Этот процесс называется закалкой, и каждому его виду соответствует определенная структура уже закаленной стали, обладающей определенными техническими характеристиками. Основные фазовые состояния, имеющие значения при закалке, — это перлит, сорбит, троостит и мартенсит (см. рис. ниже).

Самая высокая твердость у стали, закаленной до состояния мартенсита. Таким способом производят закаливание режущего инструмента, а также осуществляют упрочнение поверхностей деталей, подвергающихся в процессе работы трению (втулки, обоймы, валы, шестерни и пр.). После выполнения закалки на троостит сталь становится одновременно твердой и упругой. Этой вид термообработки применяют к ударному инструменту, а также рессорам и пружинным амортизаторам. Для получения таких свойств стали, как стойкость к износу, упругость и вязкость, используют закалку до состояния сорбита. Такая термообработка используется для рельсов и других конструктивных элементов, работающих под постоянной динамической нагрузкой. Перечисленные фазовые состояния свойственны всем углеродистым сталям, но каждая их марка характеризуется своими температурными диапазонами и скоростями охлаждения.

Классификация каления стали

Виды закалки сталей классифицируют по типу источника нагрева и способу охлаждения металла. Основным оборудованием для нагрева деталей перед закаливанием по-прежнему являются муфельные печи, в которых можно равномерно разогревать металлические изделия любых размеров. Высокую скорость нагрева при поточной обработке изделий обеспечивает закалка с применением токов высокой частоты (индукционная закалка сталей) (см. фото ниже). Для закаливания верхних слоев стальных изделий применяют довольно недорогую и эффективную газопламенную закалку, главный недостаток которой — невозможность точно задать глубину прогрева. Этих недостатков лишена лазерная закалка, но ее возможности ограничены небольшой мощностью источника излучения. Способы охлаждения закаливаемой детали обычно классифицируют по виду охлаждающей среды, а также совокупностям и циклам рабочих операций. Некоторые из них включают процедуры отпуска, а для других, таких как разные виды изотермической закалки, он не нужен.

Закаливание в одной среде

При таком способе закалки нагретое до заданной температуры изделие из стали помещают в жидкость, где она остается до полного остывания. В качестве закалочной среды для углеродистых сталей используют воду, а для легированных — минеральное масло. Недостаток этого метода заключается в том, что после такого закаливания в металле сохраняются значительные напряжения, поэтому в ряде случаев может потребоваться дополнительная термообработка (отпуск).

Ступенчатая закалка

Ступенчатое закаливание проходит в два этапа. На первом изделие помещается в среду с температурой, превышающей на несколько десятков градусов точку начала возникновения мартенсита. После того, как температура выравнивается по всему объему металла, деталь медленно охлаждается, в результате чего в нем равномерно формируется мартенситная структура.

Изотермическая закалка

При изотермическом закаливании изделие также выдерживается в закалочной ванне при температуре, превышающей точку мартенсита, но несколько дольше. В результате этого аустенит трансформируется в бейнит — одну из разновидностей троостита. Такая сталь сочетает в себе повышенную прочность с пластичностью и вязкостью. Кроме того, после изотермической закалки в изделии снижаются остаточные напряжения.

Закалка с самоотпуском

Этот вид термообработки используется для закаливания ударного инструмента, который должен обладать твердым поверхностным слоем и вязкой серединой. Его особенность заключается в том, что изделие извлекается из закалочной емкости при неполном охлаждении. В этом случае его внутренняя часть еще содержит достаточное количество тепла, чтобы прогреть весь объем металла до температуры отпуска. Так как повторный нагрев изделия осуществляется без внешнего воздействия за счет внутренней тепловой энергии, такой вид термической обработки называют закалкой с самоотпуском.

Светлая закалка

Светлая закалка применяется для стальных изделий, поверхности которых при термообработке не должны подвергаться окислению. При такой термообработке сталь нагревается в вакуумных печах (см. фото ниже) или в инертных газовых средах (азот, аргон и пр.), а охлаждается в неокисляющих жидкостях или расплавах. Этим способом закаливают изделия, которые не должны подвергаться дальнейшей шлифовке, а также детали, критичные к содержанию углерода в поверхностном слое.

Оборудование для термообработки сталей

Основное оборудование, на котором проводится термическая обработка изделий из сталей и цветных металлов, состоит из двух основных групп: установок для нагрева заготовок и закалочных ванн. Нагревательные устройства включают в себя следующие виды оборудования:

  • муфельные термопечи;
  • устройства индукционного нагрева;
  • установки для нагрева в расплавах;
  • газоплазменные установки;
  • аппараты лазерной закалки.

Первые три вида могут выполнять прогрев всего объема изделия до требуемой температуры, а последние — только поверхностного слоя металла. Кроме того, выпускаются и широко используются печи для закалки металлов, в которых нагрев осуществляется в вакууме или в среде инертного газа.

Закалочные ванны представлены стальными емкостями-охладителями для различных жидкостей, а также специальными тиглями из графита и печами для расплавов солей или металлов. В качестве закалочных жидкостей чаще всего используют минеральное масло, воду и водополимерные смеси. Для расплавов металлов обычно применяют свинец или олово, а для расплавов солей — соединения натрия, калия и бария. Закалочные ванны для жидких сред имеют системы нагрева и охлаждения рабочей жидкости до требуемой температуры, а также мешалки для равномерного распределения жидкости и разрушения паровой рубашки.

Температура для закалки

Нормативная температура нагрева стали при ее закалке напрямую зависит от массовой доли углерода и легирующих добавок. В целом наблюдается следующая зависимость: чем меньше содержание углерода, тем выше температура закалки. При недогреве изделия не успевает сформироваться требуемая структура, а при значительном перегреве происходит обезуглероживание, окисление поверхностного слоя, изменение формы и размера структурных элементов, а также рост внутреннего напряжения. В таблице ниже приведены температуры закалки, отжига и отпуска некоторых марок углеродистых и легированных сталей.

Марка сталиТемпература, С
закалкиотжигаотпуска
15Г800780200
65Г815790400
15Х, 20Х800870400
30Х, 35Х850880450
40Х, 45Х840860400
50Х830830400
50Г2805830200
40ХГ870880550
ОХ131050860750
3Х131050880450
35ХГС870860500
30ХГСА900860210
У7, У7А800780170
Р9, Р121250860580
Р9Ф5, Р9К51250860590
Р18Ф21300900590
ШХ15845780400
9ХС860730170
Р18К5Ф21280860580
1Х14Н18Б2БРГ1150860750
4Х14Н1482М1200860750

Определение температуры нагрева в промышленном производстве осуществляется посредством контактных и бесконтактных пирометров. В последние десятилетия широкое распространение получили инфракрасные приборы, позволяющие дистанционно замерять температуру в любой точки поверхности нагретой детали. Кроме того, приблизительную температуру разогрева стали можно определить по цветовым таблицам.

Технология закалки сталей требует соблюдения ряда требований к процессам нагрева и охлаждения закаливаемых деталей. В первую очередь это относится к скорости разогрева и охлаждения металла. Экономические показатели термического процесса требуют максимально быстрого повышения температуры до номинальной, т. к. при этом расходуется меньше энергии. Однако скоростной нагрев приводит к большому перепаду температур между поверхностным слоем и сердцевиной изделия, что может привести к его деформации и возникновению трещин. Поэтому прогрев на всю глубину детали до полного ее разогрева должен проходить плавно, а его время определяется технологом-термистом с помощью эмпирических формул и табличных значений.

От скорости и температурных параметров охлаждения стали, разогретой выше критической точки, напрямую зависит процесс формирования структуры и состава закаленного металла. К примеру, при быстром охлаждении в воде с комнатной температурой можно получить углеродистую сталь с мартенситной структурой, а при охлаждении в масле или горячей воде получается троостит. Каждой марке стали соответствуют свои характеристики и температурные режимы закалки, которые, помимо прочего, зависят от размера и формы детали. Поэтому на производстве термическая обработка деталей проводится в соответствии с маршрутной технологией и операционными картами, разрабатываемыми для каждого изделия.

Способы охлаждения

Охлаждая сталь до разных температур и с разными скоростями, можно получить различные структуры ее кристаллической решетки с элементами разного размера и формы. Совокупность этих характеристик с химическим составом определяет такие ее эксплуатационные качества, как твердость, хрупкость, вязкость, прочность, упругость и пр. Поэтому существует множество технологий охлаждения и их разновидностей, среди которых можно выделить следующие технологические группы:

  1. Охлаждение в одном компоненте. Изделие погружается в жидкость и остается в ней до полного остывания.
  2. Прерывистая закалка в двух охладителях. Изделие сначала помещают в быстроохлаждающую жидкость, а после достижения заданной температуры переносят в среду с медленным охлаждением.
  3. Струйное охлаждение. Разогретая деталь интенсивно орошается потоком охладителя (см. фото ниже).
  4. Обдув. Поверхность изделия обдувается потоком воздуха или инертного газа.

При практическом применении закалки все эти виды охлаждений могут иметь различные вариации или комбинироваться друг с другом.

Среды охлаждения

В качестве охлаждающих жидкостей при закалке углеродистых сталей обычно используют воду: как чистую, так и в виде водных растворов (солевых и щелочных). Легированные стали требуют меньшей скорости охлаждения, поэтому для них применяют минеральные масла и воздух. При ступенчатой и изотермической закалке охлаждающей средой служат расплавы солей, щелочей и металлов. При некоторых видах закалки для получения требуемой структуры стали среды охлаждения чередуются.

СтруктураСреда охлажденияТвердость (HBW)
1МартенситХолодная вода500÷750
2ТрооститМасло350÷500
3СорбитВоздух250÷350
4ПерлитС остыванием печи150÷250

Влияние скорости охлаждения на конечный результат

При закалке стали охлаждение должно идти со скоростью, предотвращающей распад аустенита на феррит и карбид железа, которое начинает происходить при температуре ниже 650 °C. Дальнейшее снижение температуры следует проводить медленнее, т. к. такая скорость обеспечивает уменьшение внутренних напряжений стали. Быстрое и полное охлаждение в холодной воде позволяет получить мартенсит, который обладает максимальной твердостью, но довольно хрупок. При быстром понижении температуры на 200÷300 °C распад аустенита прекращается, а дальнейшее более медленное охлаждение формирует в стали фазовые состояния с меньшей твердостью, но обладающие повышенной прочностью и износостойкостью. Скорость охлаждения регулируется видом используемой закалочной среды и ее температурой (см. таблицу ниже).

Среда охлажденияСкорость охлаждения (град/сек)
1Воздух5
2Минеральное масло150
3Вода при комн. t°700
4Вода при 80 °C1400
510%-й р-р хлористого натрия2100
610%-й р-р едкого натра1600

Отличия закаливаемости от прокаливаемости

Каждая марка стали обладает определенной закаливаемостью, которая характеризуется ее способностью приобретать при закалке требуемую твердость. Основные факторы, влияющие на закаливаемость стали, — это процентные доли углерода и легирующих добавок. Нижний предел содержания углерода, после которого сталь не воспринимает закалку, равен 0.2 %. Прокаливаемость характеризуется глубиной проникновения в объем металла закаленной структуры (полностью мартенситной или состоящей из троостита и мартенсита). Легирующие добавки в виде молибдена, хрома, никеля и пр. увеличивают как закаливаемость, так и прокаливаемость, а добавление кобальта их понижает.

Дефекты при закаливании стали

Причиной возникновения дефектов при закалке стали является ряд физических и химических факторов, возникающих при отклонении от заданных параметров термического процесса или из-за неоднородности закаливаемой заготовки. Неравномерный нагрев или охлаждение изделия может привести к его деформации и возникновению внутренних трещин. Эта же причина может вызвать неодинаковость фазовых превращений в различных частях изделия, в результате чего металл будет иметь неоднородную по составу и твердости структуру. Пережог стали происходит вследствие проникновения кислорода в поверхностный слой металла, что приводит к возникновению окислов, разъединяющих его структурные элементы и изменяющих физические свойства поверхностного слоя. Причиной обезуглероживания при закалке стали является выгорание углерода при попадании в печь избыточного количества кислорода. Эти виды дефектов неисправимы, а единственный способ борьбы с ними — это проверка герметичности печи или закалка в вакууме и инертных газах.

Окалины и критическое снижение концентрации углерода при калении

Даже небольшая концентрация кислорода в закалочной печи приводит к появлению поверхностной окалины, которая является следствием окисления металла при его термообработке. Эта же причина может вызвать уменьшение количества углерода в поверхностном слое заготовки. Полностью избавиться от таких явлений можно только путем применения вакуумных печей, обеспечивающих так называемую светлую закалку, а также при нагреве изделия в среде азота или аргона. Для минимизации окисления и обезуглероживания закалочная печь должна быть максимально герметичной, что в какой-то мере ограничивает приток кислорода в ее рабочее пространство.

Для закалки металлов рекомендуют использовать трансформаторное или индустриальное масло И-20. Частнику достать его непросто, поэтому хотелось бы услышать в комментариях к этой статье ваше мнение о возможности использования для закаливания стали отработанного автола или другого автомобильного масла.

Основы закалки стали в масле при термической обработке

Одной из наиболее важных частей термической обработки металлической детали является закалка или быстрое охлаждение детали для достижения заданных свойств.
Нет идеальной закалочной среды. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, будь то соль, нефть, газ или щелочь. В игре компромиссов масло является наиболее популярной закалочной средой, потому что она предлагает широчайший спектр преимуществ для самого широкого набора деталей.

Ступени охлаждения

Чтобы понять, почему масло является популярным закалочным средством, важно понимать, что происходит при закалке.
Последовательность нагрева и последующего быстрого охлаждения деталей посредством закалки – это способ добиться дополнительной твердости детали, которая в противном случае была бы невозможна. Нагрев вызывает изменение кристаллической структуры поверхности металлической детали; быстрое охлаждение «замораживает» эти изменения на месте и делает поверхность более твердой.
Первая стадия закалки известна как стадия пара.Поскольку погруженная деталь намного горячее, чем охлаждающая жидкость, вокруг детали образуется паровая завеса. На этом этапе происходит охлаждение детали, но ему препятствует пар, который действует как изолятор.
Вторая стадия – это стадия кипячения, которая характеризуется бурным кипением охлаждающей жидкости. Детали охлаждаются быстрее всего на этом этапе, потому что на предыдущем этапе температура детали снизилась настолько, что паровая оболочка могла рассеяться. Поскольку охлаждающее средство может беспрепятственно контактировать с деталью, оно может уносить большую часть тепла через кипение.
Третья стадия – это конвективная стадия, во время которой конвекция и теплопроводность отводят тепло от детали. Конвекция относится к движению жидкости из-за тенденции более горячих и менее плотных жидкостей подниматься, в то время как более холодные и более плотные жидкости опускаются. Под проводимостью понимается тенденция к рассеиванию тепла по всему веществу при разнице температур в жидкости. Масло сильно перемешивается во время закалки, заставляя его течь вверх через рабочую нагрузку. По этой причине естественная конвекция не возникает.

Зачем гасить в масле?

Закалка в масле популярна из-за ее суровости; то есть он передает тепло быстрее по сравнению с другими охлаждающими средами, такими как солевой расплав или газ. Каустические добавки на водной основе охлаждают детали даже быстрее, чем масло, но жесткость, с которой каустические добавки охлаждают детали, может вызвать значительное искажение или даже растрескивание некоторых материалов.
Кроме того, можно регулировать температуру, вязкость и другие химические свойства масел для достижения различных результатов.Такая управляемость полезна, потому что это означает, что многие различные типы деталей могут быть закалены маслом, поддерживая эффективность операций.
Oil – это универсальное охлаждающее средство, потому что формулы масла можно изменять для достижения различных желаемых конечных результатов. При закалке в масле широкий спектр материалов может приобретать широкий спектр свойств.

Сорта масла

Несмотря на то, что для закалки используется много различных типов масел, два наиболее часто используемых масла – это быстрое и горячее масло.
Изделия, охлаждаемые быстрыми маслами, охлаждаются быстрее.Хотя скорость охлаждения быстродействующих масел зависит от конкретных свойств масла, основная причина, по которой эти масла охлаждают детали быстрее, заключается в том, что они разработаны для уменьшения длины стадии парообразования и увеличения продолжительности стадии кипения – самой быстрой из три стадии охлаждения.
Детали из низкоуглеродистой стали и сплавов с низкой закалкой лучше закаливаются в быстром масле.
Горячее масло хранится при гораздо более высоких температурах и используется для обеспечения того, чтобы внутренняя температура детали и температура поверхности не менялись слишком сильно во время закалки.Это контролирует искажение и снижает риск растрескивания.
Компромисс с горячими маслами заключается в том, что, хотя они обеспечивают более равномерное охлаждение по всему поперечному сечению детали, на это требуется больше времени. Сильнотвердеющие сплавы лучше закаливаются в горячих маслах.

Тщательно тушить

Закалка

– это компромиссы, и хотя химический состав закалки может быть сложным, правильное выполнение процесса гарантирует, что детали будут работать так, как было задумано.
Металлурги в Пауло понимают, какие компромиссы связаны с принятием решений о закалке, и могут помочь вам найти лучшие решения для термообработки ваших деталей.Узнайте больше о роли закалки в процессе термообработки, загрузив приведенное ниже руководство.

Сталь различного назначения. Отжиг, горячая обработка и закалка.

Рисунок 2.4 Пруток горячей стали проходит между тяжелыми формовочными валками.
Горячая обработка
Когда металл подвергается горячей обработке , он принимает форму, пока его температура превышает температуру перекристаллизации.В этих условиях отжиг происходит во время обработки металла, а не как отдельный процесс. Таким образом, металл можно обрабатывать без его наклепа. Горячую обработку металла обычно проводят при температуре около 0,6 от его точки плавления.

При горячей прокатке металл проталкивается между двумя валками, между которыми имеется узкий зазор.

При ковке металл отбивают молотками или зажимают между парой фигурных штампов.

Закалка
Закалка описывает внезапное погружение нагретого металла в холодную воду или масло.Он используется для придания твердости металлу.
Когда используется закалка?
Закалка обычно используется с металлами, легированными небольшими количествами других металлов. При высокой температуре легирующие металлы растворяются в основном металле. Если материал охлаждают медленно, элементы сплава успевают выпасть в отдельный осадок. Однако при закалке металла легирующие металлы задерживаются внутри кристаллических зерен, что делает их более твердыми.Осадки также уменьшают движение дислокаций, что увеличивает твердость материала.

Закалка – важный процесс, который используется при производстве стальных режущих инструментов. Сталь, используемая для этой цели, содержит около 1% углерода. (Это высокоуглеродистая сталь).

Рисунок 2.5 Микрофотографии мартенсита, показывающие зернистую структуру. Дислокациям очень трудно пройти через это.
Что происходит при закалке?
При температуре около 750 ° C железо имеет объемно-центрированную кубическую структуру. Этот вид железа называется ферритом. Атомы углерода могут легко удерживаться внутри этой менее плотно упакованной структуры в так называемом твердом растворе .

Если сталь охлаждается медленно, ионы железа перестраиваются в гранецентрированную кубическую структуру, называемую аустенитом. При таком расположении ионы железа более плотно упакованы и не могут удерживать в структуре столько атомов углерода.Оставшийся углерод образует соединение с железом, называемое карбидом железа или цементитом. Поэтому некоторые области материала состоят из слоев феррита и цементита. Эти регионы известны как перлит .

Если та же самая сталь подвергается закалке, а не медленному охлаждению, атомы углерода не успевают образовать цементит. Они заключены в «замороженной» аустенитной структуре в структуре, называемой мартенситом . В этой структуре очень сложно перемещать дислокации, поэтому металл становится очень твердым и хрупким.


Что такое закалка? – Материаловедение и инженерия

По телевизору вы, наверное, видели, как мастера клинков макают раскаленный меч в воду или масло. Это называется «закалкой» (не расстраивайтесь, если вы думали, что это называется «закалкой», это распространенная ошибка). Закалка – это древний метод перестройки атомной структуры материала.

Закалка – это процесс быстрого охлаждения материала (обычно металла) для получения желаемых механических свойств, таких как повышенная прочность и твердость. Большинство людей думает, что закалка – это просто окунуть раскаленную сталь в ведро с водой, но материаловеды могут закалить ее в воде, масле, жидком азоте или даже в воздухе.

Закалка – важный этап обработки многих материалов. Закалка может измельчать кристаллические зерна или управлять фазовыми изменениями. Одним из действительно важных фазовых превращений в стали является мартенсит в аустенит, о котором я подробно расскажу позже.

Чтобы определить влияние закалки на металл, материаловеды могут использовать кривые Джомини или кривые время-температура-преобразование (TTT) .

Мы рассмотрим эти технические термины позже, но сначала давайте рассмотрим все интересные вещи, которые вы можете сделать с помощью закалки.

Какова цель тушения?

Когда большинство людей думают о закалке, они, вероятно, представляют себе кузнеца, бросающего раскаленный кусок стали в ведро с водой. Закалка намного шире, но давайте начнем с этого примера и исследуем, что закалка может сделать со сталью.

Первое, что может сделать закалка, – это измельчить зерен .

Если вы не знали, металлы – это кристаллы. В отличие от кристаллов, о которых вы обычно думаете, например, драгоценных камней, металлы являются «поликристаллическими». Это означает, что металлы состоят из множества крошечных кристаллов. Мы называем каждый из этих маленьких кристаллов «зерном».

Если вам кажется, что металлы на самом деле являются кристаллами, откройте сворачиваемый текст ниже, чтобы получить краткое введение в кристаллографию.

Ускоренный курс по металлургической кристаллографии

Кристалл – это любой материал, который имеет повторяющуюся атомную структуру.Алмаз, соль, лед, сахар и сталь – все это примеры кристаллов. На самом деле большинство материалов – это кристаллы!

Оказывается, повторяющийся узор – очень стабильный способ самоорганизации атомов. Три наиболее распространенных кристаллических структуры – это объемно-центрированная кубическая (BCC), гранецентрированная кубическая (FCC) и гексагональная плотноупакованная (HCP).

Расположение атомов может иметь огромное влияние на свойства материала – просто посмотрите на алмаз или графит! Основная часть материаловедения влияет на свойства материалов путем изменения кристаллической структуры.

Когда непрофессионал говорит о кристалле, он или она обычно имеет в виду что-то вроде драгоценного камня – алмаза, рубина, сапфира или соли. Это особый тип кристалла: монокристалл. Монокристаллы имеют непрерывный узор атомов во всем материале.

Чаще всего такие материалы, как металлы, представляют собой поликристаллы. Эти материалы по-прежнему имеют повторяющуюся структуру, но эта структура разбита на разные зерна.

Когда фаза затвердевает, она начинается всего с нескольких атомов.Эти атомы группируются вместе, а затем растут. Все атомы, которые присоединяются к этому кластеру, будут иметь одинаковую ориентацию, и они будут образовывать зерно. В какой-то момент зерно наткнется на другое зерно.

Если фаза затвердевает медленнее, начальных зерен будет меньше, и каждое зерно будет больше. если бы фаза затвердевала быстрее, было бы много начальных зерен, и каждое зерно было бы меньше.

В целом, меньшее зерно означает более прочный и менее пластичный металл.Надеюсь, я проиллюстрировал это своими самодельными анимациями, но если вы хотите сами это проверить, это называется эффект Холла-Петча .

Так вот, в моем объяснении я мог подразумевать нечто, что не соответствует действительности. Эта модель зарождения и роста зерен выглядит очень хорошо, когда вы создаете твердую фазу из жидкости, но это , а не , как обычно бывает тушение.

Например, в стали при закалке происходит переход от одной твердой фазы к другой твердой фазе.Это по-прежнему приводит к измельчению зерна, но также имеет гораздо более важные последствия. Я собираюсь подбросить вам несколько новых словарных слов, подождите.

Сталь начинается с фазы, называемой «феррит». По мере нагрева стали она превращается в новую фазу – «аустенит». Аустенит может растворять больше углерода, чем феррит – это нормально. Если вы охладите аустенит, вы снова получите феррит – до тех пор, пока вы охлаждаете сталь достаточно медленно, чтобы углерод успел покинуть металл.

С другой стороны, если быстро охладить сталь, получится новая фаза: «мартенсит.«Мартенсит очень твердый и очень напряженный. Мартенсит – это в основном феррит, внутри которого находится слишком много углерода. Весь этот углерод искажает кристалл, поэтому мы называем новую фазу мартенситом.

Искаженный кристалл очень твердый, но довольно хрупкий. Мечи, ножи и другие инструменты изготавливаются из мартенситной стали для получения высокой прочности.

Но если вы посмотрите на фазовую диаграмму , вы не увидите мартенсита. Мартенсит не является термодинамически стабильной фазой, но вы все равно можете получить его в конечном продукте.Диаграмма, рассказывающая об аустените, называется диаграммой время-температура-превращение или кривой ТТТ. О диаграмме TTT поговорим позже.

Итак, мы узнали, что закалка может уменьшить зерна и создать напряженную, более прочную фазу. Оба этих эффекта сделают сталь более прочной, но менее пластичной.

В некоторых случаях закалка может сделать материал более пластичным и более мягким. В случае большинства сталей вы видели, что скорость закалки позволяет получить метастабильный мартенсит вместо термодинамически предпочтительного феррита.

Однако в других материалах (или некоторых уникальных сталях) закалка может позволить вам избежать фазы упрочнения или охрупчивания .

Обратите внимание на суперсплавы. Суперсплавы на основе никеля имеют очень красивую фазу, называемую γ ’(произносится как« гамма-первичный »). Это термодинамически стабильная фаза, но есть и другие «плохие» фазы, называемые TCP. Эти технически делают суперсплавы более прочными, но они также делают суперсплавы более хрупкими / менее пластичными.

Обычно материаловеды точно настраивают прочность (сколько силы выдерживает материал) vs.пластичность (насколько материал может выдержать деформацию). Протоколы TCP немного прочнее, но гораздо более хрупкие, поэтому γ ’лучше TCP в 99% приложений.

Если вы делаете суперсплав, то при медленном охлаждении могут образоваться TCP. Они часто стабильны при более высоких температурах, чем γ ’. К сожалению, когда суперсплав становится достаточно холодным, чтобы γ ’стал более стабильным, чем TCP, диффузия происходит довольно медленно, и TCP будет длиться вечно.

Но если вы закалите суперсплав, вы пропустите этот температурный диапазон, где TCP стабильны, и вы получите только γ ’.

Закалка может также использоваться для термической закалки стекла. Да, это странная терминология, потому что мы обычно используем слово «закалка» для обозначения ослабления металла после закалки, но термический отпуск – это способ сделать стекло более прочным.

Термическая закалка – ключевая особенность капель Prince Rupert, поэтому, если вы хотите узнать больше об этом процессе, я рекомендую вам ознакомиться с этой статьей.

Что такое история закалки?

Закалка существовала давно , прежде чем ученые узнали, как она работает.Не расстраивайтесь, если не разбираетесь в тушении!

Старые кузнецы и мастера по клинку изучали техники методом проб и ошибок и тщательно хранили свои методы. Некоторые легенды утверждают, что великие мастера клинков закаливали мечи в тела рабов (на самом деле возможных , что это сработало бы, или, по крайней мере, кровь иногда могла быть лучше воды, см. Раздел о закалочных средах ниже).

Закалка меча создает огромные напряжения в мече.Часто несовершенные мечи ломались. Для уменьшения вероятности разрушения стали можно было использовать различные методы закалки или среды, но до недавнего времени этот уровень металлургии был окружен мистикой.

Возможно, первое письменное упоминание о тушении находится в книге Гомера «Одиссея ». . . кузнец окунает топор или топор в холодную воду, чтобы закалить его, потому что это придает прочность железу. . . » И да, переводчик, которого я цитировал, смутил закалку / вспыльчивость.

Закалка была важным аспектом изготовления мечей на протяжении веков, но японские кузнецы, пожалуй, владели самой сложной техникой закалки.

Японские мечи изготовлены закалкой с градиентом. Они покрывали свои клинки глиной, чтобы тыльная сторона меча закаливалась медленнее, поэтому феррит был более прочным. Лезвие меча будет из чистого твердого мартенсита, в то время как сердечник лезвия будет более твердым и пластичным.

Что такое закалочные среды?

Как вы узнаете ниже в разделе, посвященном кривым TTT, разные скорости закалки могут давать разные результаты.Разные металлы могут выдерживать разные закалки без растрескивания.

В некоторых сталях может потребоваться другое соотношение мартенсита и феррита. И, конечно же, металлы, отличные от стали, ведут себя иначе, чем стали, и требуют собственных методов закалки. В большинстве случаев закалка – это просто функция того, насколько быстро вы охлаждаете материал.

Как правило, единственный способ контролировать скорость охлаждения – это закалочная среда (это материал в ведре). Теоретически вы можете изменить температуру закалочной среды, но у вас уже есть горячий металл, поэтому изменение температуры воды на несколько градусов не имеет особого значения.С другой стороны, разница в удельной теплоемкости или температуре кипения может иметь большое значение для скорости охлаждения.

Наиболее распространенными охлаждающими средами являются вода, рассол (соленая вода), масло, жидкий азот и воздух. Каждый из этих носителей имеет свои преимущества и недостатки.

Вода

Вода – одна из наиболее распространенных закалочных сред, потому что ее легко достать и она обеспечивает быстрое охлаждение. Вода не горючая и обладает большой удельной теплотой и теплотой испарения, поэтому она быстро охлаждает материал при кипении.Однако пузырьки от кипения снижают теплопроводность, что в конечном итоге приводит к более медленному охлаждению. (Этот слой изоляции, вызванный пузырьками газа, называется эффектом Лейденфроста).

рассол

Рассол – это просто вода с добавлением соли. Он имеет многие из тех же преимуществ, что и вода, но соль увеличивает температуру кипения воды, что приводит к меньшему количеству пузырей от кипения и еще более высокой скорости охлаждения. Одним из недостатков закалки рассолом является то, что соль может иногда подвергаться коррозии или иным образом реагировать с некоторыми сплавами.

Что касается легенд о закаливании мечей в крови: поскольку кровь также является водой с растворенными в ней электролитами (солями), с точки зрения закалки кровь похожа на слабый рассол (хотя моча была бы более похожей на рассол). В крови также содержится много органических соединений, которые могут сворачиваться и прилипать к лезвию, уменьшая эффект Лейденфроста. Также возможно , что эти молекулы углерода могут реагировать с образованием небольшого количества карбидов на поверхности, хотя я сомневаюсь, что это будет заметно.Короче говоря, да, возможно, что тушение в крови могло дать иное / более желательное тушение, чем тушение водой.

Масло

Существует несколько типов масел, но все они имеют более низкую удельную теплоемкость, чем вода, что приводит к более медленной закалке. Я видел, как мастера-любители использовали моторное масло, растительное масло, арахисовое масло – даже масло для жарки, переработанное из любимого ресторана жареной курицы некоторых студентов!

Масло является хорошей закалкой на средней скорости и помогает избежать растрескивания. Одним из недостатков закалки в масле является то, что поверхность масла может загореться, поэтому вам нужно быть очень осторожным при закалке маслом.

Азот жидкий

Жидкий азот тушится медленнее, чем вода, потому что азот превращается в газ (низкая теплопроводность) и имеет меньшую теплоемкость и теплоту испарения. Однако жидкий азот в конечном итоге приводит к более холодной конечной закалке, чем другие среды, что необходимо для некоторых стальных сплавов. Например, многие нержавеющие стали не выделяют мартенсит в осадок до очень низких температур, недоступных для воды.

Воздух

Обычно охлаждение на воздухе осуществляется путем очень быстрого обдува образца холодным воздухом.Охлаждение воздухом часто используется в промышленных условиях, потому что воздух очень дешев, и, контролируя скорость воздуха в разных частях продукта, вы можете получить разные скорости охлаждения в разных местах. Закалка на воздухе обычно является самой медленной закалочной средой.

Другой вид закалки на воздухе – это просто охлаждение детали на неподвижном воздухе. Я обычно называю это «воздушным охлаждением», а не закалкой на воздухе, но есть некоторые сплавы, которые могут достичь закаленной микроструктуры даже при очень медленных скоростях охлаждения – в этой ситуации подходит терминология «закалка на воздухе».

Что происходит при закалке стали?

Вот фазовая диаграмма стали. Ось абсцисс показывает процент углерода, а ось ординат показывает температуру.

При закалке стали сначала необходимо нагреть ее выше температуры аустенизации . В доэвтектоидной стали (слева от точки эвтектики) сталь будет иметь аустенитную фазу. В заэвтектоидной стали (справа от точки эвтектики) сталь будет иметь две фазы: аустенит и цементит.

Чтобы получить мартенсит, сталь должна менять фазы во время закалки. Ниже температуры аустенизации при закалке ничего не произойдет.

Аустенит, гранецентрированная кубическая (ГЦК) форма железа, которая обычно обозначается γ, может растворять больше атомов углерода, чем феррит (объемно-центрированная кубическая (ОЦК) форма железа, обозначаемая α). Аустенит может растворять 2% углерода, а феррит может растворять 0,025% углерода. Это связано с размером и количеством интерстициальных сайтов в структурах FCC по сравнению с BCC (вы можете узнать больше о кристаллических структурах BCC и FCC в этой статье).

Когда мы закаливаем сталь, она быстро остывает, и требует, чтобы превратился из аустенита BCC в феррит FCC. Однако скорость охлаждения слишком высока, чтобы атомы углерода могли уйти с пути, поэтому они по существу захватываются фазой ГЦК.

Железо

FCC с захваченным в нем углеродом больше не называется ферритом: теперь это мартенсит!

Мартенсит – это пересыщенный раствор углерода, который искажает объемно-центрированную кубическую решетку в объемно-центрированную тетрагональную решетку.

В зависимости от состава стали и скорости закалки конечный продукт может также содержать феррит или остаточный аустенит.

Каковы характеристики мартенситного фазового превращения?

Мартенситное фазовое превращение также называется фазовым преобразованием «военного порядка» или фазовым преобразованием «смещения».

Эти виды фазовых превращений не связаны с диффузией. Все атомы одновременно смещаются в одном направлении.Мартенсит обычно образует структуру, похожую на пластинки или иглы. Это планок, .

По мере образования мартенсита в стали возникают внутренние напряжения. Эти напряжения подавляют дальнейшее фазовое превращение. Помните, что фазовые диаграммы на самом деле имеют 3 оси: состав, температура и давление. На большинстве фазовых диаграмм материаловедения мы изображаем только состав и температуру, потому что мы предполагаем, что давление равно атмосферному давлению, но внутренние напряжения действуют так же, как внешнее давление.

Вновь образованный маретнист оказывает сжимающее напряжение на оставшийся аустенит. Это то, что вызывает «остаточный» аустенит. Почти всегда присутствует остаточный аустенит, поэтому 100% стали никогда не превращается в чистый мартенсит.

Аустенит плотнее мартенсита, поэтому после закалки наблюдается увеличение объема (вот почему японские мечи изогнуты: на краю больше мартенсита, поэтому часть лезвия расширяется больше, чем остальная, что приводит к изогнутому виду) .

Крупные куски стали могут даже треснуть при закалке из-за внутреннего напряжения, вызванного мартенситным объемным расширением. Это явление является особенно важным, если содержание углерода превышает 0,5 мас.%.

Если закалить сталь слишком медленно, чтобы получить мартенсит, вы получите бейнит или перлит . Бейнит возникает, когда атомы углерода могут частично диффундировать из решетки. Перлит возникает при достижении полной диффузии.

Каковы основные характеристики мартенсита?

Мартенсит – это конечный продукт традиционной закалки стали. Это пересыщенный твердый раствор углерода в объемноцентрированной тетрагональной (BCT) кристаллической структуре. BCT – это, по сути, просто BCC, но вытянутый в одном направлении. Мартенсит – это BCT, потому что атомы углерода находятся в интерстициальных узлах, но поскольку атомы углерода больше, чем обычные межузельные узлы BCC, решетка должна искажаться.

Мартенсит – метастабильная фаза, что означает, что она не предсказывается термодинамикой и не появляется на какой-либо диаграмме состояния.Другое название метастабильной фазы неравновесная структура . Через некоторое время мартенсит в конечном итоге разложится, но это займет тысячи лет при комнатной температуре.

Однако если мартенсит нагреть, атомы железа и углерода получат достаточно энергии для увеличения скорости диффузии, позволяя атомам перегруппироваться в более стабильную ферритную фазу.

Мартенсит очень твердый и хрупкий. Фактически, закаленный мартенсит слишком хрупок, чтобы его можно было использовать в большинстве инженерных приложений.Обычно после закалки сталь отпущена . Закалка – это процесс, при котором сталь повторно нагревается (ниже температуры аустенизации) и медленно охлаждается, чтобы снизить некоторые внутренние напряжения.

Что такое остаточный аустенит?

Остаточный аустенит на самом деле является стабильной (ну, иногда метастабильной) фазой. Однако это не отображается на фазовой диаграмме при комнатной температуре, потому что обычная фазовая диаграмма предполагает стандартное атмосферное давление.

По мере увеличения давления из-за внутреннего напряжения из-за объемного расширения мартенсита вероятность аустенита возрастает.На приведенной выше диаграмме состояния чистого железа видно, что при повышении давления предпочтение отдается аустениту. С добавлением углерода аустенит стабилен даже при более низких температурах. Если аустенит остается стабильным до комнатной температуры (это зависит от состава стали), это будет равновесная фаза. Однако, даже если остаточный аустенит стабилен при высоком давлении и нескольких сотнях градусов Цельсия, во многих случаях это позволяет метастабильному остаточному аустениту сохраняться бесконечно из-за медленных скоростей диффузии при более низких температурах.

Часто остаточный аустенит является нежелательной микроструктурной особенностью, поскольку он намного мягче мартенсита. По мере увеличения содержания углерода возрастает вероятность остаточного аустенита.

Одним из простых способов проверки на остаточный аустенит / мартенсит является использование рентгеновской дифракции (XRD). Поскольку мартенсит – это BCT, а аустенит – это FCC, их различные параметры решетки легко обнаруживаются на XRD. Интегрирование по кривым может даже дать количественные значения доли мартенсита по сравнению с остаточным аустенитом.

Как содержание углерода влияет на твердость закаленной стали?

Как правило, большее количество углерода приводит к более твердой и хрупкой стали. Однако большее количество углерода также приводит к большему количеству остаточного аустенита. Кроме того, изменение процентного содержания углерода может изменить форму мартенситной планки и увеличить микротрещины.

После определенного момента дополнительный углерод ослабляет сталь, как показано в этой статье Litwinchuk et al. В нелегированной углеродистой стали максимальная твердость после закалки в рассоле достигается примерно при 1 ат.% углерода.

Какие шаги к тушению?

Для справки, вот соответствующая часть фазовой диаграммы железо-углерод.

Сначала нагрейте сплав на 30-50 ° C выше критической температуры . Этот регион отмечен на диаграмме выше. Мы не хотим оставаться при этой температуре надолго, потому что это может вызвать рост зерна.

Если вы работаете со сплавом, чувствительным к окислению, вы можете нагреть сплав в вакууме.Существуют печи, которые могут нагреваться в вакууме, но более простой (мелкомасштабный) метод – заключить ваш сплав в кварцевую трубку, вакуумированную или заполненную инертным газом, например аргоном.

Сплав необходимо быстро охладить. Основной способ контролировать скорость охлаждения – использовать другую закалочную среду. Соленая вода, как правило, является самым быстрым средством для закалки. Жидкий азот является относительно медленной закалочной средой из-за его низкой теплопроводности и удельной теплоемкости.

Если сплав охладить слишком быстро, он может треснуть. Если он охлаждается слишком медленно, вы можете не получить много метастабильной фазы. Лучший способ определить оптимальную скорость закалки для материала – использовать график преобразования времени-температуры (TTT).

Насколько быстро нужно закалить, чтобы получить мартенсит (что такое кривая TTT?)

Диаграмма время-температура-преобразование (TTT) – это диаграмма, которая показывает, какие фазы, включая метастабильные фазы, будут присутствовать при определенной скорости охлаждения.

Температура отображается на оси ординат, а время – на оси абсцисс. Появляются разные фазы, обычно в элементе, получившем название «нос».

Нижняя горизонтальная линия – время выпадения мартенсита. Если вы закалите достаточно быстро, чтобы не попасть в нос (красная линия), вы не будете выделять другие фазы, кроме мартенсита. Если вы выполните более медленную закалку, показанную синей линией, вы получите другие фазы, такие как феррит и цементит (мы называем смесь феррита и цементита перлитом.”)

Фиолетовая линия показывает минимальную скорость закалки, необходимую только для осаждения мартенсита. В данном случае это означает закалку на 500 ° C за 5 секунд. Более быстрая закалка не повлияет на содержание фаз, но более быстрая закалка может привести к чрезмерным внутренним напряжениям и растрескиванию.

Если сталь не закаливается достаточно быстро, это может привести к образованию бейнита или перлита (это не обязательно плохие фазы – они слабее, но жестче, чем мартенсит).

Последние мысли

Закалка – один из важнейших инструментов для конструкционных сплавов, особенно сталей. Закалка осуществляется путем нагревания металла и его быстрого охлаждения в закалочной среде, такой как вода или масло.

Правильная закалка позволяет точно контролировать конечную микроструктуру и фазы, присутствующие в сплаве.

Ссылки и дополнительная литература

Если вас интересует металлургия, этот пост представляет собой введение в основы сплавов.Для неметаллического примера закалки капли принца Руперта представляют собой увлекательный эксперимент.

Если вы хотите узнать больше о том, насколько важны различия кристаллической структуры стали во время закалки, в этой статье объясняется разница между кристаллическими структурами FCC и BCC.

Чтобы узнать больше об истории закалки, ознакомьтесь с этим документом доктора Скотта Маккензи.

Если вы хотите узнать больше о различных закалочных средах, на этом веб-сайте или в этой статье есть более подробная информация о конкретных методах закалки.

Если эта статья вызвала у вас интерес и вы хотите узнать больше о материаловедении, этот пост представляет собой полное объяснение этой области.

ПРОЦЕСС ОТСТРОЙКИ – Прикладной процесс

Мы вас прикрыли

Какими бы ни были ваши потребности, большие или маленькие, мы можем выполнить все, от целого вагона до отдельной испытательной детали. Мы можем выдерживать наши допуски по обоим параметрам с помощью нашего полного ассортимента нестандартного оборудования.

Меньше искажений

Аустемперинг – это изотермический процесс.В отличие от других процессов термообработки, превращение, которое происходит во время аустемперирования, происходит в течение многих минут или часов. Это означает, что компонент равномерно трансформируется в свою новую микроструктуру. Это означает меньшую деформацию и отсутствие трещин во время закалки.

Поскольку аустемперирование – изотермический процесс, компоненты будут расти каждый раз одинаково. От партии к партии и от части к партии, ваши компоненты будут расти предсказуемым образом при остаточной обработке. Из-за этого часто можно спроектировать изменение размеров в вашем компоненте и позволить ему вырасти до своих окончательных размеров.

Повышенная прочность и ударная вязкость

Материалы, подвергнутые аустемперированию, обладают большей прочностью и ударной вязкостью благодаря уникальной микроструктуре, полученной в результате процесса аустемперирования.

Улучшенная демпфирующая способность

Присутствие графита в чугуне обеспечивает более высокую демпфирующую способность, чем в стали. Austempering дополнительно уточняет микроструктурный масштаб матрицы и приводит к дополнительным улучшениям демпфирующей способности для штампованного высокопрочного чугуна и штампованного серого чугуна.

Лучшая износостойкость

Уникальные характеристики остаточного материала делают его более износостойким по сравнению с другими материалами конкурентов. Высокая твердость корпуса из стали Carbo-AustemperedTM придает ей износостойкую поверхность. Встроенные карбиды и микроструктура карбидного сплава ADI без закалки делают его конкурентоспособным износостойким материалом для шлифовальных работ. Высокая прочность и ударная вязкость ADI и закаленной стали делают их более подходящими для применения в условиях повышенного износа.Попробуйте Austempering сегодня, чтобы создать компоненты, которые лучше выдерживают износ, чем обычные материалы.

Компоненты зажигалки

Обладая в 3 раза прочностью алюминия и в 2,3 раза жесткостью, ADI может заменить алюминий с меньшим весом! Когда вы увеличиваете прочность вашего компонента с помощью процесса Austempering, вы можете использовать более тонкие секции в ваших компонентах и ​​снизить вес ваших продуктов.

Снижение общей стоимости компонентов

Повышение прочности компонента, его жесткость, легкость и износостойкость может уменьшить количество материала, необходимого для производства вашего продукта.Меньше материала означает меньшие затраты на сырье, используемое для изготовления вашего компонента. Переход от дорогостоящих операций по ковке, сварке или изготовлению к более дешевым операциям литья также может сэкономить вам много долларов на производственных затратах; не говоря уже о том, что чугун и сталь являются значительно более дешевыми материалами, чем алюминий, магний и другие композитные и пластмассовые материалы.

Процесс остаточного охлаждения

Аустемперирование начинается таким же образом. Детали нагревают до 1550 F и 1750 F в контролируемой атмосфере (чтобы они не окислялись и не накипали), но затем закаливают в ванне с расплавленной солью при температуре от 450 ° F (232 ° C) до 750 ° F (399 ° F). C).Температура закалки выше начальной температуры мартенсита, и образуется предпочтительная структура. Структура аустеперированного высокопрочного чугуна и аустеперированного серого чугуна представляет собой аусферрит, а в стали образуется бейнит.

Austempering – это изотермическая термообработка, которая при применении к черным металлам дает структуру, которая более прочная и жесткая, чем сопоставимые структуры, полученные с помощью традиционной термообработки. Обычные устройства для термической обработки нагревают детали до температуры от 1550 F до 1750 F, а затем закаливают их в ванне с маслом или водой, температура которой близка к комнатной.(Может быть, даже до нескольких сотен градусов по Фаренгейту). В результате образуется кристаллическая структура, известная как мартенсит, твердая, хрупкая фаза. Затем детали закаляются в другой печи при температуре от 350 ° F (177 ° C) до 1100 ° F (593 ° C) для уменьшения «хрупкости».

Остаточная обработка означает однородную структуру

Мартенсит образуется сразу после закалки, когда достигается начальная температура мартенсита; в результате получается полностью преобразованная поверхность, в то время как центр компонента остается раскаленным докрасна.Позже, когда внутренняя часть трансформируется в мартенсит и хочет расшириться, уже преобразованная поверхность ограничивает центр. Формируются остаточные напряжения, которые снимаются либо искажением формы, либо растрескиванием, если напряжения превышают UTS материала.

Напротив, процесс аустемперирования, при котором образуется аусферрит или бейнит, занимает много минут или часов. Это равномерное преобразование приводит к меньшему искажению и отсутствию трещин при закалке.

Термическая обработка стали

Термическая обработка стали

Термическая обработка стали

Из Руководства по машинному оборудованию
издания 1924 г. Это раздел 3 из 7

Две иллюстрации были начерчены в SuperPaint, а остальные как отсканированные.В книге они выглядели лучше.

Авторское право: истекло.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: НЕ НАПИСЫВАЙТЕ СОВЕТЫ ПО ДАННЫМ ВЕЩЕСТВАМ. НЕТ НИКАКОГО.
Подробное содержание
Первый раздел: Печи и ванны для нагрева стали
Предыдущий раздел: Пирометры
Следующий раздел: Закалка

Закалка

Критические температуры. – «Критические точки» углеродистой инструментальной стали – это температуры, при которых происходят определенные изменения химического состава стали как во время нагрева, так и во время охлаждения.Сталь при нормальных температурах имеет свой углерод (который является главным упрочняющим элементом) в определенной форме, называемой перлитом , углеродом , и если сталь нагревается до определенной температуры, происходит изменение, и перлит становится мартенситом , или упрочняющимся углеродом. Если дать стали медленно остыть, твердеющий углерод снова превратится в перлит. Точки, в которых происходят эти изменения, – это декалесценция и рекалесценция или критические точки, и эффект этих молекулярных изменений следующий: когда кусок стали нагревается до определенной точки, он продолжает поглощать тепло без заметного повышения температуры, хотя его непосредственное окружение может быть горячее стали.Это точка опускания . Аналогичным образом, при медленном охлаждении стали от высокой температуры при определенной температуре температура на самом деле повысится, хотя окружающая среда может быть более холодной. Это происходит в точке восстановления . Точка повторного выпадения ниже, чем точка затухания, где-то от 85 до 215 градусов по Фаренгейту, и более низкая из этих точек не проявляется, если сначала полностью не пройдена более высокая. Эти критические точки имеют прямое отношение к закалке стали.Пока не будет достигнута температура, достаточная для достижения точки декалесценции, так что перлитный углерод превращается в упрочняющий углерод, никакого упрочняющего действия не происходит; и до тех пор, пока сталь не охлаждается внезапно, прежде чем она достигнет точки рекалесценции, предотвращая, таким образом, обратное превращение от упрочнения до перлитного углерода, закалки не произойдет. Критические точки различаются для разных видов стали и в каждом случае должны определяться испытаниями. Именно изменение критических точек приводит к необходимости нагревания различных сталей до разных температур при закалке.

Определение температуры затвердевания. – Температура, при которой происходит декалесценция, зависит от количества углерода в стали и также выше для быстрорежущей стали, чем для обычной тигельной стали. Точка декалесценции любой стали указывает на правильную температуру закалки, и сталь следует удалять от источника тепла, как только она будет равномерно нагрета до этой температуры. Нагрев детали немного выше этой точки может быть желательным либо для обеспечения полного структурного изменения, либо для учета любой небольшой потери тепла, которая может произойти при передаче работы от печи к закалочной ванне.Когда сталь нагревается выше температуры декалесценции, она становится немагнитной. Если сталь нагреть до ярко-красного цвета, она не будет иметь притяжения для магнита или магнитной иглы, но примерно при «вишнево-красном» она восстанавливает свои магнитные свойства. Это явление иногда используют для определения правильной температуры затвердевания, и рекомендуется использовать магнит, если пирометр недоступен. Единственный момент, требующий суждения, – это продолжительность времени, в течение которого сталь должна оставаться в печи после того, как она стала немагнитной, поскольку это время зависит от размера куска.При применении теста магнитной иглы убедитесь, что игла не притягивается щипцами.

Правильная температура закалки для любой углеродистой стали может быть точно определена с помощью пирометра. Устройство, часто используемое для испытания стальных образцов, состоит из небольшой электропечи, в которой нагревают образец, и специального пирометра с термопарой (см. «Пирометры») для индикации диапазона температур, через который проходит сталь. Пирометр состоит из термопары, соединительных проводов и индикаторного счетчика.Термопара изготовлена ​​из тонкой проволоки, чтобы легко реагировать на любое небольшое изменение температуры. При испытании куска стали с помощью этого устройства температура, показываемая измерителем, равномерно повышается до тех пор, пока не будет достигнута точка опадания. При этой температуре индикаторная стрелка счетчика остается неподвижной, добавленное тепло расходуется на внутренние изменения. Когда эти изменения завершены, температура снова повышается, продолжительность прошедшего периода зависит от скорости нагрева.Следует внимательно следить за температурой, при которой возникает эта пауза в движении указателя. Чтобы получить нижнюю критическую точку, сначала температуру повышают примерно на 100 градусов по Фаренгейту выше точки декалесценции; затем сталь вынимают из печи и дают ей остыть. Снижение температуры сразу видно по опусканию стрелки измерителя, а при температуре несколько ниже точки декалесценции снова наблюдается заметное отставание в движении стрелки.Температура, при которой движение полностью прекращается, является точкой восстановления. Сразу после этого может произойти небольшое движение стрелки вверх. Во время этих интервалов температурного запаздывания, как во время нагрева, так и во время охлаждения, могут происходить небольшие колебания температуры; следовательно, при проведении испытания следует учитывать определенную точку в каждом из этих интервалов, причем обе критические температуры измеряются в то время, когда стрелка впервые становится неподвижной.

Хотя можно закалить сталь в диапазоне температур около 200 градусов и получить, казалось бы, хорошие результаты, наилучшие результаты достигаются в очень узком диапазоне температур, близких к точке декалесценции.Температура закалки как для низковольфрамовой, так и для углеродистой стали может быть определена с точностью, и полное изменение от мягкой к твердой происходит в диапазоне 10 градусов по Фаренгейту или меньше. После повышения температуры более чем на 35-55 градусов по Фаренгейту выше точки затвердевания твердость стали снижается за счет более высокой температуры, при условии, что нагрев достаточно продолжителен для того, чтобы сталь была полностью нагрета.

Ванны для закалки или закалки. – Когда сталь, нагретая выше критической точки, погружается в охлаждающую ванну, скорость поглощения тепла ванной влияет на степень твердости; следовательно, для разных видов работ используются разные виды ванн.Обычно используется чистая холодная вода и иногда заменяется рассол для повышения степени жесткости. Ванны из кашалота и жира используются для закаливания пружин, а сырое льняное масло отлично подходит для фрез и других мелких инструментов. Воздействие ванны на сталь зависит от ее состава, температуры и объема. Ванна должна быть достаточно большой, чтобы быстро рассеивать тепло, а температура должна поддерживаться постоянной, чтобы последующие изделия охлаждались с одинаковой скоростью.Более высокая жесткость получается при закалке в солевом растворе и меньше в масле, чем при использовании воды. Это связано с разницей теплоотводящих качеств этих веществ. Когда используется вода, она должна быть «мягкой», так как с «жесткой» водой будут получены неудовлетворительные результаты. Если окунуть тонкие кусочки в рассол, существует опасность растрескивания из-за резкого охлаждения.

Температура закалочной ванны во многом зависит от полученной твердости.В некоторых экспериментах пруток, закаленный при 41 градусе по Фаренгейту, показал склероскопическую твердость 101. Кусок из того же прутка, закаленный при 75 градусов по Фаренгейту, имел твердость 96, в то время как, когда температура воды была повышена до 124 градусов по Фаренгейту. ., пруток был определенно мягким, его твердость составляла всего 83. Чем выше температура закалочной воды, тем ближе ее действие к маслу, и если кипяток используется для закалки, он будет иметь эффект даже нежнее, чем у масла; фактически, это оставило бы сталь почти мягкой.В масляных ваннах перепады температуры мало влияют на степень жесткости. Детали неправильной формы иногда закаливают в несколько нагретой водяной бане, чтобы предотвратить внезапное охлаждение и растрескивание. Водяная баня с одним или двумя дюймами масла наверху иногда используется с преимуществом для инструментов, сделанных из высокоуглеродистой стали, поскольку масло, через которое сначала проходит работа, снижает внезапное воздействие воды.

Детали неправильной формы следует погружать так, чтобы самая тяжелая из самых толстых частей попадала в ванну первой.После погружения закалываемую деталь следует взболтать в ванне; перемешивание снижает тенденцию к образованию парового покрытия на определенных поверхностях, и достигается более равномерная скорость охлаждения. Никогда не опускайте изделие на дно ванны, пока оно не остынет. Охлаждение быстрорежущей стали для упрочнения осуществляется с помощью обдува или масляной ванны. Также используется как пресная, так и соленая вода, хотя, как правило, воду не следует использовать для быстрорежущей стали. Различные масла, такие как хлопковое, льняное, сало, китовое масло, керосин и т. Д., также работают; многие отдают предпочтение хлопковому маслу. Льняное семя не может стать липким, а жирное сало имеет тенденцию становиться прогорклым. Китовый жир или рыбий жир дают удовлетворительные результаты, но имеют неприятный запах, хотя его можно преодолеть добавлением примерно трех процентов тяжелого «темперирующего» масла.

Закалочный раствор из 3% серной кислоты и 97% воды сделает инструменты из закаленной углеродистой стали яркими и чистыми. Эта ванна иногда используется для сверл и разверток, которые не подлежат полировке в канавках после закалки.Другой метод очистки сверл и подобных инструментов после закалки – протравить их в растворе из 1 части соляной кислоты и 9 частей воды. Еще один метод заключается в использовании нагревательной бани, состоящей из 2 частей хлорида бария и 3 частей хлорида калия. Этот метод подходит для разверток и инструментов, которые не подлежат полировке в канавках после закалки.

Ванны закалки масляные. – Масло очень широко используется в качестве закалочной среды, так как оно обеспечивает наилучшее соотношение твердости, вязкости и коробления для стандартных сталей.Специальные составные масла растворимого типа теперь используются во многих растениях вместо таких масел, как рыбий жир, льняное масло, хлопковое масло и т. Д. Растворимые свойства позволяют маслу образовывать эмульсию с водой. Хорошее охлаждающее масло должно иметь достаточно высокую температуру воспламенения и воспламенения, чтобы быть безопасным в используемых условиях, а температура 350 градусов по Фаренгейту должна быть примерно минимальной. Удельная теплоемкость масла регулирует твердость и ударную вязкость закаленной стали, и чем больше удельная теплоемкость, тем тверже будет сталь.Удельная теплота закалочных масел варьируется от 0,20 до 0,75, удельная теплота рыбьего, животного и растительного масел обычно составляет от 0,2 до 0,4, а растворимых и минеральных масел – от 0,5 до 0,7. Масло не должно содержать воды, смол при использовании, иметь неприятный запах или прогоркнуть. Очень многие предприятия используют парафин и минеральные масла для закалки, а некоторые используют сырое жидкое топливо. Количество стали, которое может быть закалено на галлон масла, зависит от текучести масла или его дренирующих свойств.Так называемые «охлаждающие свойства» – это на самом деле способность масла быстро отводить тепло от стали, а затем излучать собственное тепло в атмосферу.

Емкости для закалочных ванн. – Основной момент, который следует учитывать при использовании закалочной ванны, – поддерживать ее при постоянной температуре, чтобы каждая последующая закаленная деталь подвергалась одинаковому нагреву. Следующее соображение – поддерживать ванну в возбужденном состоянии, чтобы в разных местах не было разной температуры; если тщательно перемешать и держать в движении, как в случае с ванной, показанной на рис.1, нет необходимости даже держать детали в движении в ванне, так как маловероятно образование пара вокруг закаленных деталей. Опыт доказал, что если изделие удерживать неподвижно в тщательно взволнованной ванне, оно выйдет гораздо ровнее, чем если бы его передвигали в ванне без волнения. Это важный момент, особенно при закалке длинных деталей. Кроме того, нелегко удерживать в движении тяжелые и длинные предметы, если это не делается механическими средствами.

На рис.1 показан резервуар для воды или рассола для закалочных ванн. Вода нагнетается насосом или другими средствами через подающую трубку в промежуточное пространство между внешним и внутренним резервуарами. Из промежуточного пространства он проталкивается во внутренний резервуар через отверстия, как показано. Вода возвращается в резервуар для хранения, переливаясь из внутреннего резервуара во внешний, а затем через переливную трубу, как показано. На рис. 3 показан другой резервуар для воды или рассола более распространенного типа. В этом случае вода или рассол откачиваются из резервуара для хранения и непрерывно возвращаются в него.Если в баке-накопителе находится большой объем воды, то специальные средства для охлаждения не нужны. В противном случае необходимо принять меры для охлаждения воды после того, как она пройдет через резервуар. Ванна приводится в движение силой, с которой в нее закачивается вода. Отверстия в точке A просверлены под углом, чтобы вода стекала к центру резервуара. На фиг. 2 показан резервуар для закалки в масле, в котором вода циркулирует во внешнем окружающем резервуаре для охлаждения масляной ванны.Воздух нагнетается в масляную ванну, чтобы поддерживать ее перемешивание. На рис. 6 показан комбинированный резервуар для воды и масла. Масло охлаждается за счет проходящего через него змеевика, в котором циркулирует вода, которая позже попадает в резервуар для воды. Водяная и масляная ванны в этом случае не перемешиваются.

Иллюстрации: Рис. 3-4-5
На рис. 4 показан обычный тип закалочного резервуара, охлаждаемого водой, проталкиваемой через змеевик трубы. Его можно использовать как для масла, так и для воды или рассола. На рис. 5 показан резервуар для закалки аналогичного типа, но с двумя витками трубы.Вода протекает через одну из них, а пар – через другую. Таким образом можно поддерживать постоянную температуру ванны.

Закалка быстрорежущей стали. – Быстрорежущая сталь должна быть нагрета до гораздо более высокой температуры, чем углеродистая сталь. Для углеродистой стали достаточно температуры от 1400 до 1600 градусов по Фаренгейту; для быстрорежущей стали требуется от 1800 до 2200 градусов по Фаренгейту. Обычный метод закалки инструмента из быстрорежущей стали, такого как токарный или строгальный инструмент, заключается в медленном нагреве режущего конца до температуры около 1800 градусов по Фаренгейту., а затем быстрее примерно до 2200 градусов по Фаренгейту, или до тех пор, пока конец не достигнет ослепительно белого каления и не покажет признаки таяния. Затем острие инструмента охлаждают, либо погружая его в ванну с маслом (например, из семян льна или хлопка), либо помещая конец в поток сухого воздуха. Когда используется масляная закалочная ванна, ее температура варьируется от комнатной до 350 градусов по Фаренгейту, в зависимости от используемой стали. Точная обработка различается для разных сталей, и рекомендуется следовать указаниям производителей стали.Детали из быстрорежущей стали, которые могут быть повреждены из-за температуры, достаточно высокой для расплавления кромок, упрочняются путем медленного нагрева до максимально возможной степени с последующим охлаждением, как описано. Раньше воздушная продувка рекомендовала большинство производителей стали, но сейчас широко используется масло. Следует позаботиться о быстрой закалке нагретой стали после удаления от источника тепла. Ванна с хлоридом бария довольно широко используется для нагрева инструментов из быстрорежущей стали, обработанных станками, перед закалкой.Хлорид бария образует тонкое покрытие на стали, которое, таким образом, защищено от окисления при переносе из нагревательной ванны в охлаждающую. Однако испытания показали, что ванны с хлоридом бария имеют определенные недостатки для нагрева быстрорежущей стали перед закалкой, поскольку, если сталь нагревается до требуемой температуры, поверхность инструмента в некоторой степени размягчается. Эти тесты показывают, что всякий раз, когда эта соль используется в качестве нагревательной бани, температура не должна подниматься выше 2050 градусов по Фаренгейту.Когда около 0,010 дюйма отшлифованы от режущих кромок инструментов, влияние нагрева в хлориде бария может быть незначительным. (См. «Недостатки барино-хлоридной ванны».)

Очень удовлетворительные результаты в упрочнении инструментов из быстрорежущей стали, таких как фрезы, сверла и т. Д., Были получены с помощью следующего метода: первый предварительный нагрев в газовой печи печного типа до температуры от 1300 до 1500 градусов по Фаренгейту; затем перенесите сталь в другую газовую печь, имеющую температуру примерно от 2000 до 2200 градусов по Фаренгейту.; когда сталь достигнет этой температуры, закалите ее в металлической солевой ванне, имеющей температуру от 600 до 1200 градусов по Фаренгейту, в зависимости от типа используемой быстрорежущей стали. Закалываемую деталь следует интенсивно перемешивать в ванне до тех пор, пока она не достигнет температуры ванны; затем охлаждают, желательно на воздухе, и не требуют дальнейшего отпуска; или его можно поместить непосредственно в темперирующее масло, которое должно иметь температуру от 100 до 600 градусов по Фаренгейту.Затем температуру в ванне для закалки постепенно нагревают до температуры, необходимой для закалки. Соляная ванна, используемая для закалки, должна содержать хлорид кальция, хлорид натрия и ферроцианид калия в пропорциях, зависящих от требуемого тепла. Для обработки металлической солевой ванны из различных видов стали требуются разные температуры. После того, как закаленный инструмент был втянут в масло, работа погружается в емкость с едким натром, а затем в горячую воду. Это удалит все масло, которое могло приставать к инструментам, и этот метод применим ко всем инструментам после закалки.

Процесс Тейлора-Уайта. – Этот процесс закалки быстрорежущей стали вкратце заключается в следующем: первый метод, широко известный как «высокотемпературная обработка», осуществляется путем медленного нагрева инструмента до 1500 градусов по Фаренгейту, а затем быстрого от этой температуры до температуры чуть ниже точки плавления, после чего инструмент быстро охлаждается ниже 1550 градусов. В этот момент охлаждение продолжается либо быстро, либо медленно до температуры воздуха. Важно избегать повышения температуры в период охлаждения.Вторая, или «низкотемпературная обработка», заключается в повторном нагреве инструмента, прошедшего высокотемпературную обработку, до температуры от 700 до 1240 градусов по Фаренгейту, предпочтительно в свинцовой ванне, в течение пяти минут. Затем инструмент быстро или медленно охлаждают до температуры воздуха.

Термическая обработка пружинной стали. – На заводе Baldwin Locomotive Works был проведен ряд экспериментов для определения влияния различных термических обработок на предел поперечной упругости и модуль упругости сталей, обычно используемых для рессор локомотивов.Исследуемые точки включали эффект отжига, сравнительный эффект закалки в воде или масле и эффект повторного нагрева стали до различных температур после полного охлаждения в воде или масле. В качестве стали для испытаний использовалась базовая мартеновская пружинная сталь следующего состава: углерод – 1,01%; марганец 0,38 процента; фосфор 0,032%; сера 0,032 процента; кремний 0,13%. Было обнаружено, что эта сталь достигает точки опадания при температуре 1360 градусов по Фаренгейту.Предыдущие эксперименты показали, что для отжига его следует нагреть на 40 или 50 градусов выше этой температуры, а для закалки – от 50 до 100 градусов выше точки декалесценции. Для экспериментов использовались следующие температуры: для отжига 1400 градусов по Фаренгейту; для закалки в масле, 1450 градусов по Фаренгейту; для закалки в воде – 1425 градусов по Фаренгейту. Полученные результаты приведены в таблице «Результаты испытаний пружинной стали».

Как видно из таблицы, наивысший достижимый предел упругости при нагреве до 1450 градусов и закалке в масле составил 187 400 фунтов на квадратный дюйм, что было получено, когда отпуск не подвергался растяжке после закалки.Чем выше температура отпуска, тем ниже упал предел упругости. Когда сталь закаливалась при температуре 1425 ° F в воде и не подвергалась отпуску, она была хрупкой и ломалась при отклонении на 0,175 дюйма. Повышение температуры до 600 градусов по Фаренгейту после затвердевания в воде дало предел упругости в 219 800 фунтов. Когда температура была доведена до 1050 градусов по Фаренгейту, предел упругости упал до 180700 фунтов, но испытательный образец не сломался при прогибе на 1,1 дюйма. Испытания показывают, что модуль упругости практически постоянен и, по-видимому, не зависит от термической обработки.Выводы заключаются в том, что сталь с 1% углерода при закалке в холодной воде при ее критической температуре или немного выше, как правило, слишком твердая и хрупкая для изготовления пружин или инструментов. Испытания также показывают, что предел упругости 1% углеродистой стали может быть изменен от 78 500 до 240 800 фунтов на квадратный дюйм путем изменения термообработки, и что очень небольшие изменения температуры при закалке достаточно для того, чтобы влияют на предел упругости стали. Следовательно, для получения хороших результатов необходимо иметь средства для равномерного нагрева стали до надлежащей температуры, а также для охлаждения с желаемой скоростью в среде, температуру и теплопроводность которой можно поддерживать достаточно постоянными.

Результаты испытаний пружинной стали
Закаленный в Тянутся, градусы F Диам. Тестовый образец Предел упругости Модуль упругости Момент инерции Поломка Прогиб *
Масло, градусы F Вода, градусы F
1450
560 1.000 137,500 28,700,000 0.04909
1450
500 1.000 160,400 27,150,000 0,04909
1450
400 0,991 177,600 29,080,000 0,04730
1450
не нарисовано 0,993 187 400 28 610 000 0.04772

1425 1050 0,997 180,700 28 070 000 0,04850

1425 900 0,998 233,900 28,860,000 0,04870

1425 750 0,994 240,800 29,220,000 0.04790 0,744

1425 600 0,991 219,800 30,420,000 0,04736 0,175

1425 не нарисовано 0,991 219,800 29,960,000 0,04730 0,175
Отожженный в свинце при 1400 град. Ф. 0,991 78,500 27,550,000 0.04730

Местное упрочнение. – Один из методов местного упрочнения заключается в том, чтобы покрыть часть, которая должна оставаться мягкой, тонким металлическим экраном, чтобы предотвратить резкое охлаждение поверхности под прямым воздействием охлаждающей среды. Пар или пар, образующиеся под крышкой, препятствуют проникновению охлаждающей среды до тех пор, пока изделие не остынет в достаточной степени, чтобы предотвратить затвердевание; следовательно, желателен довольно свободный экран. Щит должен быть изготовлен из листового железа или стали толщиной ок.29 калибр (0,014 дюйма), для обычных работ. Он состоит из одной или нескольких частей, в зависимости от формы детали, и, когда требуется несколько частей, их можно связать вместе проволокой или заклепками. Конечно, поверхности, подлежащие упрочнению, остаются открытыми. Нагрев должен производиться в топке или миске. Свинцовую ванну использовать не следует, так как горячий свинец под экраном вызовет взрыв при охлаждении детали. Закалочная ванна может быть такой же, как и тогда, когда экран не используется.

Местное отверждение также происходит путем нанесения состава под названием «эмелит» на детали, которые должны оставаться мягкими. Этот состав для инструментальной стали имеет форму порошка, который смешивают с горячей водой до образования пасты. Он имеет свойство прилипать к стали и выделять водород (самый известный непроводник), когда нагретая сталь погружается в воду. Это заставляет сталь сохранять тепло достаточно долго, чтобы избежать холода, так что она остается мягкой там, где был нанесен эмелит.

Дефекты закалки. – Неравномерный нагрев является причиной большинства дефектов закалки. Трещины круглой формы от углов или краев инструмента указывают на неравномерный нагрев при закалке. Трещины вертикального характера и трещины темного цвета указывают на то, что сталь обгорела и ее следует отправить на свалку. Инструменты, имеющие твердые и мягкие поверхности, были либо неравномерно нагреты, либо неравномерно охлаждены, либо «намокли» – термин, используемый для обозначения длительного нагрева. Инструмент, не полностью перемещенный в закалочной жидкости, будет показывать твердые и мягкие места и иметь тенденцию к растрескиванию.Инструменты, которые затвердевают, просто уронив их на дно резервуара, иногда имеют мягкие места из-за контакта с полом или стенками резервуара. Перед закапыванием их следует тщательно закалить. Когда инструмент кажется мягким и не затвердевает, вероятно, он обезуглерожился на поверхности из-за слишком сильного нагрева или слишком долгого замачивания. Чтобы инструмент полностью затвердел, поверхность необходимо удалить. Инструменты иногда бывают мягкими, потому что охлаждающая ванна недостаточно велика для закаленных инструментов и становится слишком горячей после закалки нескольких деталей.

Сталь перегретая. – Перегретая сталь, которая на самом деле не сгорела, может быть частично восстановлена ​​путем нагревания до надлежащего тепла и возможности медленно остыть в горячем золе или песке; в холодном состоянии сталь снова закаляется при соответствующей температуре закалки. Инструменты, обработанные таким образом, не так хороши, как при надлежащей температуре на всем протяжении, но они частично восстанавливаются, и если перегрев изначально имел место при ковке, риск растрескивания при закалке будет уменьшен за счет применения упомянутого процесса.При нагреве инструментальной стали необходимо следить за тем, чтобы фурма кузни была хорошо закрыта; инструмент, вступающий в прямой контакт с воздушной струей, обгорит поверхность, при затвердении покажет мягкие места и сильно изнашивается при использовании.

Шкала закаленной стали. – Образование накипи на поверхности закаленной стали связано с контактом кислорода с нагретой сталью; следовательно, чтобы предотвратить образование накипи, нагретая сталь не должна подвергаться воздействию воздуха. При использовании печи для нагрева духовки пламя следует регулировать так, чтобы его не было видно в камере нагрева.Нагретая сталь должна как можно меньше подвергаться воздействию воздуха при переносе ее из печи в ванну закалки. Старый метод предотвращения накипи и сохранения чистоты на штампах заключается в следующем: заполните слепок штампа порошкообразной борной кислотой и поместите рядом с огнем, пока кислота не растает; затем добавьте еще немного кислоты, чтобы обеспечить покрытие всех поверхностей. Затем матрицу закаляют обычным способом. Если борная кислота не полностью удаляется в ванне для закалки, погрузите изделие в кипящую воду.Плашки, закаленные этим методом, считаются такими же прочными, как и штампы, нагретые без кислоты. Подробное содержание
Первый раздел: Печи и ванны для нагрева стали
Предыдущий раздел: Пирометры
Следующий раздел: Закалка

Комментарии к: [email protected] (Eric Bear Albrecht)
Моя домашняя страница

Полное руководство – Код кузнеца

Почему нам это нравится?

Чтобы сделать что-нибудь долговечное и надежное, необходимо хорошее закалочное масло.Закалочное масло Park AAA очень эффективно благодаря своей вязкости 14,0–19,3 сСт при 100 ° F. Из-за своей низкой вязкости это масло может быстро отводить тепло от закаленного материала.

Как? Поскольку менее вязкое масло может быстро распределять тепло, так что горячий металл / воздух

Интерфейс

не достигает точки вспышки и не превышает ее.

Температура вспышки этого масла> 340 ° F. Это означает, что AAA Парка с меньшей вероятностью загорится.

Это коммерческое масло для закалки, специально синтезированное для закалки.Коммерческие масла, такие как Park’s AAA, могут быть более дорогими, чем другие варианты, но эффективность и результативность, получаемые от них, несравнимы.

Это закалочное масло светло-янтарного цвета. Цвет может не быть решающим фактором, но он выглядит лучше, да.

Закалочное масло

Park AAA разработано специально для аустенитизированных сталей. Аустенитизированная сталь – это в основном металл на основе железа, нагретый до такой степени, что он меняет свою микроструктуру с феррита на аустенит.

Наиболее важным фактором при закалке является стабильность паровой подушки. Это может быть слишком технически, но вокруг металла образуется паровая завеса, когда он погружается в охлаждающую среду.

Наконечник Pro

AAA

Park превосходит всех своих конкурентов по всем параметрам. Стабильность паровой подушки, пузырьковое кипение и скорость охлаждения – это закалочное масло защищает ваше металлическое изделие от трещин и деформаций на всех этапах термообработки.

Скорость охлаждения и эффективность закалочного масла обычно оценивается путем испытания никелевым шариком. Для этого конкретного продукта время закалки составляет от 9 до 11 секунд.

Хотя нет установленных критериев для оценки скорости закалки, тем не менее, учитывая испытание на никелевый шарик, это масло считается средне- и среднескоростным маслом.

Закалка действительно является высокотемпературным процессом, и даже при высокой температуре вспышки коммерческие закалочные масла могут легко воспламениться.Рекомендуем использовать для закалки металлическую тару.

Кроме того, перегретое закалочное масло может сократить срок его службы. Мы рекомендуем использовать Park’s AAA после предварительного нагрева примерно до 120 ° F.

Если вы регулярно работаете со сталью O1, 5160, 1084 или 1080, лучше всего подойдет масло AAA Park.

Это будет стоить вам дополнительных долларов, но исключительное качество закалки и емкость кувшина на один галлон более чем достаточно в этом бюджете.

Вот некоторые из плюсов и минусов этого продукта.

Плюсы

Низкая вязкость (14,0 – 19,3 сСт при 100 ° F)

Не растрескивает закаленный материал.

Идеально для высоколегированных сталей.

Минусы

Не лучший выбор для высокоуглеродистой стали.

Маркировка / закалка: как это работает для достижения красной твердости стали?

Red Hardness, терминология рисует картину.После того, как стальная заготовка попадает в печь, она впитывает столько тепла, что становится «докрасна». Когда они достигают этой точки, микроструктуры сплава изменяются. Сталь затвердевает. Что еще более важно, металл сохраняет этот коэффициент твердости после охлаждения. Это важная деталь. Закалка, ну, эта технология охлаждения с низким уровнем искажений сочетается с обработкой красной твердости, чтобы поднять ряд интересных задач термообработки.

Красная твердость для термообработки

Как обычно, это термин, который может ввести в заблуждение неподготовленный глаз.Несомненно, стальные детали меняют цвет по мере того, как нагреваются. В направлении трансформирующего изменения состояния, когда сплав будет деформироваться и плавиться, стальная часть, содержащаяся в печи, претерпит красное смещение. Но этот термин также заменен на другую фразу термической обработки. Известная как вторичная твердость, это подразумевает фазовое состояние, при котором вводится коэффициент первичной твердости. Это правда, тогда рейтинг твердости немного снижается по мере отпуска детали из сплава. Тем не менее, что необычно, твердость снова повышается, когда температура отпуска поддерживается на уровне около 600 ° C.Это эффект красной твердости или вторичной твердости, возникающий в результате грамотно регулируемой фазы отпуска.

Маркировка как метод прерывистой или ступенчатой ​​термообработки

Это все хорошо, вторичная фаза твердости позволяет создавать более прочные и усталостные стальные детали. Но есть проблема. Если компонент также должен пройти через процесс уменьшения искажений, то на этапе отпуска от 500 до 600 ° C требуется более контролируемый механизм контроля.Видите ли, для производства деталей с уменьшенными искажениями в этом процессе нельзя использовать агрессивную закалочную среду. Уходит вода или масло для закалки, затем идет закалка с закалкой. С помощью Marquenching, также известного как Martempering, горячие соли заменяют воду или масляный бассейн. Проблема в том, что раскаленные стальные детали, особенно в горячих соляных ваннах, могут подвергаться непредсказуемым фазовым изменениям при закалке. Конечно, самые лучшие службы термообработки знают все о таких проблемах.И, используя цикл закалки, ориентированный на красную твердость, все еще очень достижимы высокие коэффициенты вторичной твердости.

Регулируя температуру горячей соли и продолжительность выдержки термически пропитанного стального компонента при его верхней температуре трансформации, достигаются превосходные показатели твердости во время фазы закалки. Что еще более важно, они также сохраняются, поскольку в процессе мартинизации компонент постепенно возвращается к комнатной температуре. Ключевым моментом здесь является время выдержки, равно как и температура соляной ванны, при которой металл закаливается.Фактически, вы могли бы смотреть на несколько соляных ванн, каждая из которых выдерживалась при разной температуре закалки, уменьшающей искажения.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *