Фізика 8 клас збірник задач - Леонід Кирик - 2016

ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ

20. Робота і потужність. Закон Джоуля-Ленца

Сила тяжіння

Всесвіт трима.

Атомів схожість

Творить життя,

Шлях до пізнання —

Світло, затям!

М. Морозов

Приклад розв’язування задачі

Ніхромову спіраль електроплити завдовжки 10 м із площею поперечного перерізу 0,1 мм2 увімкнено до мережі з напругою 220 В. Знайдіть потужність струму в спіралі.

Розв’язання. Потужність струму в спіралі Оскільки опір спіралі то потужність струму Тут S = 10-7 м2.

Перевіримо одиниці величин:

Підставимо числові значення величин:

Відповідь. 440 Вт.

Усна розмітка

20.1. За допомогою яких приладів можна вимірювати роботу, виконану електричним струмом?

20.2. За допомогою яких приладів можна вимірювати потужність?

20.3. Чому волосок розжарювання в електричній лампочці виготовляють із вольфраму?

20.4. У яких лампах волосок тонший: у більш чи менш потужних? Чому?

20.5. Одну електричну лампу ввімкнено в мережу з напругою 127 В, а іншу — в мережу з напругою 220 В. У якій лампі під час проходження заряду 1 Кл виконується більша робота?

20.6. Протягом години у квартирі горять дві електричні лампи. Потужність першої лампи 60 Вт, другої — 100 Вт. У якій із ламп витрата електроенергії більша?

20.7. Сила струму в мережевому шнурі та спіралі електроплити однакова. Чому ж спіраль розжарюється, а шнур залишається холодним?

20.8. Чому під час проходження електричного струму провідник нагрівається?

20.9. Наведіть приклади використання теплової дії струму в побуті.

20.10. До чого призводить коротке замикання в електричному колі або на одній із його ділянок?

20.11. Які запобіжники вам відомі та яким є принцип їх дії?

20.12. Із яких матеріалів виготовляють плавкі запобіжники? Чому?

Перший рівень

20.13. Є дві лампочки, потужності яких дорівнюють 60 і 100 Вт. У якої з них вольфрамовий волосок коротший і товщий?

20.14. Із часом волосок розжарення лампочки стає тоншим. Як це впливає на потужність лампочки?

20.15. Яку роботу виконує електричний струм за 30 с у лампі за сили струму 0,46 А? Напруга на лампі 220 В,

20.16. Сила струму в провіднику 2 А. Протягом 10 хв виконується робота в 6 кДж. Якою є напруга на кінцях провідника?

20.17. На цоколі лампочки зазначено: «3,5 В; 0,28 А». Якою є потужність струму в лампочці?

20.18. На електричній прасці зазначено: «220 В; 600 Вт». За якої сили струму працює праска?

20.19. Який опір має електронагрівник потужністю 2 кВт, що працює за напруги 220 В?

20.20. На лампочці для кишенькового ліхтарика зазначено «4 В, 1 Вт», а на лампі в передпокої «220 В, 40 Вт». Яку з ламп розраховано на більшу силу струму? У скільки разів більшу? Які опори волосків розжарювання ламп у робочому стані?

20.21. Яка кількість теплоти виділяється за 20 хв у провіднику опором 200 Ом за сили струму 0,4 А?

20.22. Яка кількість теплоти виділяється за 1 годину в обмотці реостата опором 500 Ом, підключеного до джерела постійної напруги 12 В?

20.23. У провіднику протікає струм 5 А протягом 10 хв, внаслідок цього виділяється кількість теплоти 5 кДж. Яким є опір провідника?

20.24. Два резистори мають опори по 1 Ом. Якою буде потужність струму, якщо підключити до джерела постійної напруги в 1 В один резистор; два резистори паралельно; два резистори послідовно?

Другий рівень

20.25. Збільшиться чи зменшиться потужність електроплитки, якщо відрізати частину нагрівальної спіралі? Поясніть свою відповідь.

20.26. Перегорілу нагрівальну спіраль замінили іншою, яка відрізняється тільки меншим діаметром дроту. Як змінилася потужність нагрівника? Поясніть свою відповідь.

20.27. Збільшиться чи зменшиться потужність струму в ялинковій гірлянді, якщо зменшити кількість її лампочок на одну?

20.28. У якому з двох резисторів потужність струму більша за послідовного (див. рис. а) і паралельного (див. рис. б) з’єднання? У скільки разів більша, якщо опори резисторів R1 = 10 Ом і R2= 100 Ом?

20.29. Два резистори з опорами R1 = 20 Ом і R2 = 40 Ом підключено до джерела постійної напруги U = 60 В: а) послідовно; б) паралельно. Яка потужність струму в кожному з резисторів?

20.30. Ділянка кола складається з- двох послідовно з’єднаних провідників, опори яких 40 Ом і 60 Ом. Напруга на ділянці кола 60 В. Яка кількість теплоти виділиться в кожному з резисторів за 1 хв?

20.31. Ділянка кола складається з двох паралельно з’єднаних провідників, опори яких 40 Ом і 60 Ом. Напруга на ділянці кола 60 В. Яка кількість теплоти виділиться в кожному з резисторів за 1 хв?

20.32. Резистори з опорами 10 Ом, 20 Ом і 30 Ом з’єднано послідовно і підключено до джерела постійної напруги 36 В. Яка потужність струму в кожному з резисторів; у всьому колі?

20.33. Резистори з опорами 12 Ом, 20 Ом і 30 Ом з’єднано паралельно та підключено до джерела постійної напруги 60 В. Яка потужність струму в кожному з резисторів; у всьому колі?

20.34. На двох лампах зазначено «220 В, 60 Вт» і «220 В, 40 Вт». У якій із них потужність струму буде меншою, якщо обидві лампи увімкнути в мережу послідовно?

20.35. Яка потужність струму в кожній із ламп (див. задачу 20.34) у разі послідовного вмикання, якщо напруга в мережі дорівнює 220 В?

20.36. Яка потужність струму в кожному з резисторів (див. рис. а-г)? Опір кожного резистора 10 Ом, до кола прикладено напругу 30 В.

20.37. Резистори з опорами 24 Ом і 72 Ом підключають до джерела постійної напруги один раз послідовно, а вдруге — паралельно. У якому випадку в першому з резисторів виділяється більша кількість теплоти за той самий час? У скільки разів більша?

Третій рівень

20.38. Чи можна вмикати в мережу 220 В дві послідовно з’єднані лампи, на яких зазначено «25 Вт, 110 В» і «100 Вт, 110 В»?

20.39. Як треба підключити до джерела постійної напруги п’ять резисторів із різними опорами, щоб одержати максимальну кількість теплоти за 1 хв?

20.40. На частину розжареної спіралі електроплити потрапи ла вода. Як змінилося розжарення тих ділянок спіралі, на які вода не потрапила? Відповідаючи, врахуйте залежність опору металу від температури.

20.41. Яка з однакових ламп (див. Малюнок) горить яскравіше за решту; яка (які) — тьмяніше?

20.42. Ялинкова гірлянда, увімкнена в мережу з напругою 220 В, складається з однакових ламп, на яких зазначено «4 В, 2 Вт». Якою є потужність струму в гірлянді за нормального розжарення ламп? Якщо лампа перегоряє, кількість ламп у гірлянді зменшують. Якою буде потужність струму в гірлянді після того, як перегорять п’ять ламп? У скільки разів зміниться потужність кожної лампи?

20.43. Приміщення освітлюють чотири послідовно з’єднані лампи, на кожній із яких зазначено «12 В, 25 Вт». Лампи горять нормальним розжаренням. Одна з ламп перегоріла; її замінили лампою, на якій написано «12 В, 40 Вт». Чи світитиме нова лампа яскравіше за решту? Збільшиться чи зменшиться загальна потужність струму?

20.44. Визначте потужність кожної з ламп (див. задачу 20.43) після заміни лампи, що перегоріла. У скільки разів змінилася після цієї заміни повна потужність ламп?

20.45. На одній лампі зазначено «220 В, 40 Вт», а на іншій (для кишенькового ліхтарика) — «4 В, 1 Вт». Що станеться, коли ці лампи з’єднати послідовно й увімкнути в мережу з напругою 220 В? Що зміниться, якщо 40-ватну лампу замінити на 100-ватну?

20.46. Знайдіть потужність струму в кожному з однакових резисторів опором по 20 Ом (див. Малюнок). Напруга джерела 15 В.

20.47. Які показання амперметра і потужність струму в колі (див. Малюнок), якщо U = 16 В, R1 = 30 Ом, R2 = 60 В, R3 = 40 Ом, R4 = 120 Ом?

20.48. Який із резисторів (див. Малюнок) споживає найбільше енергії, якщо R2 = R3 = 2R1, R4 = 4R1?

20.49. Якщо підключити два резистори послідовно до джерела постійної напруги, потужність струму в колі становитиме 4 Вт; якщо ті самі резистори підключити до цього джерела паралельно, то потужність струму становитиме 18 Вт. Якою буде потужність струму в кожному резисторі, якщо їх по черзі підключати до того самого джерела напруги?

20.50. На електричній лампочці зазначено «9 В, 12 Вт». Як підключити цю лампочку до джерела постійної напруги 18 В, щоб вона горіла нормальним розжаренням? У вашому розпорядженні достатня кількість лампочок, на яких зазначено «9 В, 4 Вт».

20.51. Шість однакових ламп послідовно увімкнули в мережу з напругою 42 В. Потужність кожної з ламп 20 Вт. Як зміниться загальна потужність струму, якщо одну з ламп замінити новою, на якій написано «9 В, 12 Вт»?

20.52. У скільки разів зміниться потужність струму в лампах 1 і 2 (див. Малюнок) і загальна потужність струму, якщо лампа З перегорить? Усі лампи однакові. Напругу в колі вважайте постійною, залежністю опору ламп від розжарення знехтуйте.





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