Фізика 8 клас збірник задач - Леонід Кирик - 2016

ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ

17. Сила струму та напруга. Електричний опір

А як Метал — всіх надр земних володар —

Проводить струм і світло відбива?

Від атомів — так повелося зроду —

Частину Електронів відрива

І зводить всіх у спільному потоці,

Який, неначе Хмара, безтілесно

Вздовж Поля мчить охоче безшелесно

Крізь Йони, щільно вкладені чудесно,

Немов пінг-понгу кульки у коробці.

Дж. Апдайк

Приклад розв'язування задачі

Опір мідного дроту R= 1 Ом, а його маса m = 1 кг. Знайдіть довжину дроту l і площу його поперечного перерізу S. Густина міді дорівнює 8900 кг/м3.

Розв’язання. Скористаємося формулами:

Тут ρ — питомий опір міді, d — її густина.

Ці формули утворюють систему двох рівнянь із двома невідомими. Перемноживши почленно обидва рівняння, знайдемо поділивши друге рівняння почленно на перше,

отримаємо

Після розрахунків, знаходимо: l = 81,3 м, S = 1,38 мм2.

Усна розминка

17.1. Яким приладом вимірюють силу струму? Як цей прилад умикають у коло?

17.2. Якою є сила струму в провіднику, якщо за 2 с крізь поперечний переріз цього провідника проходить заряд 8 Кл?

17.3. Який заряд проходить крізь поперечний переріз провідника за 3 с за сили струму 5 А?

17.4. Яким приладом вимірюють напругу? Як цей прилад умикають у коло?

17.5. За деякий час через лампу пройшов заряд 3 Кл, а електричне поле виконало при цьому роботу 30 Дж. Якою є напруга на лампі?

17.6. Як залежить опір дроту від його довжини та площі поперечного перерізу?

17.7. Що характеризує питомий опір: провідник чи речовину, з якої його виготовлено?

17.8. Питомий опір міді 0,017 Яким е опір мідного проводу завдовжки 1 м і з площею поперечного перерізу 1 мм2?

17.9. Де використовують провідники з малим питомим опором? Наведіть приклади.

17.10. Де використовують провідники з великим питомим опором? Наведіть приклади.

17.11. Чому дроти найчастіше виготовляють з міді або алюмінію?

17.12. Необхідно вдвічі збільшити силу струму в провіднику. Що для цього треба зробити?

Перший рівень

17.13. На рисунку зображено шкалу амперметра. Які ціна поділки та межі вимірювання приладу1? Запишіть показання амперметра.

17.14. На рисунку зображено шкалу вольтметра. Які ціна поділки та межі вимірювання приладу? Запишіть показання вольтметра.

17.15. На цоколі лампочки від ліхтарика написано 0,2 А. Який заряд проходить через лампочку за 2 с?

17.16. На цоколі лампочки від ліхтарика написано 3,5 В. Яку роботу виконує електричний струм, коли через лампочку проходить заряд 10 Кл?

17.17. На рисунку зображено шкали двох амперметрів. Який із приладів ви б обрали, щоб якомога точніше виміряти величину сили струму в колі? Обґрунтуйте свій вибір.

17.18. На рисунку зображено шкали двох вольтметрів. Який із приладів ви б обрали, щоб якомога точніше виміряти величину напруги на ділянці кола? Обґрунтуйте свій вибір.

17.19. Учень стверджує, що амперметр, увімкнений у коло «перед» лампочкою, покаже більшу силу струму, ніж увімкнений «після» неї (див. Малюнок). Чи має він рацію? Поясніть свою відповідь.

17.20. Визначте силу струму в електричній лампочці, якщо через її волосок розжарювання за 5 хв проходить електричний заряд 150 Кл.

17.21. Сила струму в електричній лампочці кишенькового ліхтарика 0,22 А. Який заряд проходить через лампочку за 10 с?

17.22. Сила струму в провіднику дорівнює 200 мА. За який час крізь поперечний переріз провідника пройде заряд, що дорівнює 00 Кл?

17.23. Визначте напругу на ділянці кола, якщо під час проходження заряду в 30 Кл було виконано роботу в 180 Дж.

17.24. Напруга на лампочці 220 В. Яка робота виконується під час проходження через волосок розжарювання лампочки заряду 50 Кл?

17.25. Напруга на лампочці 220 В. Яка робота виконується під час проходження через волосок розжарювання лампочки заряду 50 Кл?

17.26. Розміри ніхромового та залізного дротів однакові. Опір якого дроту більший?

17.27. Яким є опір мідного дроту завдовжки 5 км із площею поперечного перерізу 0,85 мм2?

17.28. Реостат опором 21 Ом виготовлено з нікелінового дроту. Якою є довжина дроту, якщо площа його поперечного перерізу 0,5 мм2?

17.29. За якої площі поперечного перерізу мідний дріт завдовжки 50 м матиме опір 0,5 Ом?

Другий рівень

17.30. Як за хімічною дією струму можна зробити висновок про заряд, який пройшов?

17.31. Чому провідники мають опір? Чому опір різних провідників відрізняється?

17.32. Чи однакові електричні заряди пройдуть крізь поперечний переріз провідника за 3 с за сили струму 5 А і за півхвилини за сили струму 0,5 А?

17.33. Визначте кількість електронів, що проходять за 1 с крізь переріз металевого провідника за сили струму в ньому 0,8 мкА.

17.34. Під час перенесення заряду 120 Кл із однієї точки електричного кола до іншої за 8 хв виконано роботу 600 Дж. Визначте напругу й силу струму в колі.

17.35. Напруга на кінцях провідника 15 В. Яка сила струму в провіднику, якщо за 20 с виконано роботу 150 Дж?

17.36. В електронагрівнику нікеліновий дріт із площею поперечного перерізу 1 мм2 замінюють ніхромовим дротом такої самої довжини. Якою має бути площа поперечного перерізу ніхромового дроту, щоб опір нагрівника залишився незмінним?

17.37. Яким може бути діаметр мідного дроту завдовжки 10 м, якщо його опір для запобігання перегріву не повинен перевищувати 1 Ом?

Третій рівень

17.38. Поясніть наявність електричного опору в провідниках із погляду молекулярної теорії будови речовини.

17.39. У скільки разів відрізняються опори двох алюмінієвих дротів, якщо один із них має в 6 разів меншу довжину й у 3 рази меншу площу поперечного перерізу порівняно з другим?

17.40. Два алюмінієві дроти мають однакову масу. Діаметр першого дроту вдвічі більший, ніж . діаметр другого. Який із дротів має більший опір і в скільки разів?

17.41. Потрібно виготовити дріт завдовжки 100 м і з опором 1 Ом. У якому випадку дріт буде легшим: якщо його зробити з алюмінію чи з міді? У скільки разів легшим?

17.42. Із металу масою 1 кг потрібно виготовити дріт завдовжки 1 км. У якому випадку опір дроту буде меншим (і у скільки разів): якщо його зробити з міді чи срібла?

17.43. Визначте силу струму в колі, якщо сумарна маса всіх електронів, що проходять за 0,5 с крізь поперечний переріз провідника, дорівнює 1 нг.

__________________________________

1 Мінімальне та максимальне значення фізичної величини, які може виміряти прилад.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити