Розв’язання вправ та завдань до підручника «ФІЗИКА» 8 клас В. Г. Бар’яхтара - 2017 рік
Розділ 2. Електричні явища. Електричний струм
Завдання для самоперевірки до розділу 2
Частина І
1. а. Однойменні заряди відштовхується один від одного.
2. б. Послідовне з’єднання; кінець із початком 2 резистора.
3. в. Кульки заряджені різнойменно, оскільки притягуються; лінії починаються на кульці № 2 («-») і закінчуються на кульці № 1 («+»).
4. 1 — в, 2 — а, 3 — д, 4 — г.
5. 1 — б, 2 — д, 3 — в, 4 — а.
6. Із закону Ома маємо:
Отже,
7. За означенням де
8. 1 — б (всередині акумулятора внаслідок електрохімічної дисоціації на електродах накопичуються заряди):
2 — в (двигун під’єднують до джерела струму, він виконує роботу);
3 — г (нагрівач вмикають, відповідно до закону Джоуля — Ленца, він віддає тепло);
4 — а (фотоелемент кінетичну енергію перетворює в електричну).
9. Дано:
Розв’язання:
За формулою отже, 1 — в.
За формулою
За формулою
10. Зарядити кульку протилежним знаком можна за допомогою зовнішнього поля: незаряджену кульку заземлюють, наближають до неї заряджену — відбувається перерозподіл зарядів на незарядженій кульці з протилежних боків (у цілому вона залишається поки нейтральною). Прибираємо заземлення і заряджену кульку, отримаємо заряд протилежного знаку, рівного за модулем (оскільки він компенсував зовнішнє поле).
11. Відповідно до закону Кулона при зменшенні сили в 16 разів відстань збільшилась у 4 рази (обернена залежність у квадраті).
12. Дано:
Розв’язання:
За законом Ома За законами послідовного з’єднання:
Маємо:
13. Дано:
Розв’язання:
За законом Ома: За правилами паралельного з’єднання:
Маємо:
звідси:
Отже,
Обчислимо шукане значення:
14. Дано:
Розв’язання:
Відповідно до закону Кулона: При дотиканні зарядженої і незарядженої кульок відбувається перерозподіл заряду між ними; оскільки вони однакові за розміром, половина заряду із зарядженої кульки перейде до незарядженої і після взаємодії:
(за законом збереження заряду). Отже,
Обчислимо значення:
15. Дано:
За рис. 2:
Розв’язання:
За законом паралельного з’єднання: U2 = U3. За законом Ома тоді I2U2 = I3R3. Звідси:
Оскільки маємо:
Тоді:
Загальна напруга дорівнює
Oтже,
16. Якщо повзунок реостата перемістити вліво, його опір зменшиться (оскільки зменшиться довжина активної частини). Відповідно до формули U = IR, покази V3 зменшаться, а покази V2 збільшаться, оскільки V2 + V3 = V1, а загальна напруга від джерела не змінювалася (покази V1 не зміняться). Оскільки опір кола зменшився, покази амперметра А відповідно до формули збільшаться.
Частина II
1. в. Зовнішня дія іонізатора спричиняє утворення йонів із молекул газу.
2. г. За означенням.
3. 1 — д, 2 — б (у двигунах при подачі напруги виникає іскра); 3 — а (при стіканні заряду з гострої поверхні); 4 — в (у лампі відкачано повітря і між двома електродами при під’єднанні напруги виникає розряд).
4. За законом Джоуля — Ленца Q = I2Rt, де
Отже, більша кількість теплоти виділяється на металі, питомий опір якого найбільший: ніхромовому, (в)
5. Дано:
Розв’язання:
За формулою: А = IUt маємо: А = 0,3 А ∙ 4 В ∙ 10 с = 12 Дж.
6. Дано:
Розв’язання:
За законом Джоуля — Ленца: Q = I2Rt маємо:
7. Дано:
З рис.:
Розв’язання:
За означенням: Р = IU, звідси:
8. Дано:
Розв’язання:
За законом електролізу: m = kIt, звідси:
9. Дано:
Розв'язання:
Відповідно до закону Джоуля — Ленца: За законом з’єднання:
де
маємо:
10. Дано:
Розв’язання:
За означенням: Оскільки при паралельному з’єднанні
маємо:
Обчислимо:
За законом з’єднання:
11. Дано:
Розв’язання:
Пошук математичної моделі розв’язання.
— за означенням.
— робота по підняттю вантажу;
— робота струму, що живить двигун. Маємо:
Звідси:
Обчислимо значення:
12. Дано:
Розв’язання:
За означенням: де Q = cmΔt° — кількість теплоти, необхідна для нагрівання води; А = IUt — робота сили струму, що живить чайник. За означеннями: m = ρV, маємо:
звідси:
Обчислимо значення:
13. Дано:
Розв’язання:
За означенням: За законами з’єднання:
Отже,
Оскільки I1 = I2, то
звідси:
або
або = 2U2, отже,
Маємо:
14. Дано:
Розв’язання:
Відповідно до закону електролізу: m = kІt. За означенням: m = ρV = ρSd. Маємо: ρSd = kІt. (ρ і k — табличні). Звідси:
Обчислимо значення: