Berezka7km.ru

Березка 7км
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Контрольная работа по теме Постоянный ток. Работа и мощность тока

Контрольная работа по теме Постоянный ток. Работа и мощность тока

2. Последовательно соединены 3 лампы. Сопротивление каждой лампы 420 Ом. Общее сопротивление участка цепи, состоящего из трёх ламп, равно

1) 140 Ом 2) 280 Ом 3) 840 Ом 4) 1260 0м

3. Два резистора 20 Ом и 30 Ом соединены в электриче­скую цепь, как показано на рисунке. Сила тока , текущего через первый резистор,

1) равна силе тока I2 текущего через второй резистор

2) меньше силы тока I2, текущего через второй резистор

3) больше силы тока I2, текущего через второй резистор

4) меньше или равна силе тока I2, текущего через второй резистор

4. Опасность совмещения бритья электробритвой, работающей от электросети, с одновременным принятием ванны связана с тем, что.

1)можно поранить распаренную кожу 3)можно сжечь бритву, случайно намочив ее

1) можно получить смертельный удар электрическим током

5. На цоколе лампы накаливания написано: «150 Вт, 220 В». Найдите силу тока в спирали при включении в сеть с номинальным напряжением

1) 0,45 А 2) 0,68 А 3) 22 А 4) 220000 А

6. Проволочная спираль, сопротивление которой в нагретом состоянии равно 55 Ом, включена в сеть с напряжением 127 В. Какое количество теплоты выделяет эта спираль за 1 минуту?

1) 17595 Дж 2) 20 кДж 3) 230 кДж 4) 658,5 кДж

7. В результате работы электрического тока внутренняя энергия проводника

1) увеличивается 2)уменьшается 3)не изменяется 4)может как увеличиваться, так и уменьшаться

Ответом к данному заданию является последовательность цифр. Последовательность цифр записывайте без пробелов, запятых и других дополнительных символов

8. Установите соответствие между физическими величи­нами и формулами, по которым эти величины определяются. К каждой позиции первого столбца подберите соот­ветствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Б. Количество теплоты, выделяемое током

Для задания данного уровня необходимо записать полное решение, включающее запись краткого условия задачи (Дано), запись формул, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования и расчёты, приводящие к числовому ответу.

9. Рассчитайте общее сопротивление электрической цепи, изображенной на рис. 29, если R1=2 Ом, R2=3 Ом, R3=3Ом, R4=2,5 Ом .

10. Амперметр, включённый в электрическую цепь, изображенный на рис. 19, показывает силу тока 0,1А. Рассчитайте напряжение на каждом проводнике и на участке АВ, если R1=25 Ом, R2=15 Ом.

11. Чему равно сопротивление спирали электрической лампы, если за время 10мин. электрическим током в ней выделяется количество теплоты 60кДж? Напряжение сети 220В.

12. Определите мощность электрического чайника, если за 5 мин в нем 1 кг воды нагреется от 20 до 80 °С. Поте­рями энергии пренебречь.

Контрольная работа №5 «Постоянный ток. Работа и мощность тока»

ВАРИАНТ № 2

1. Два резистора 30 Ом и 40 Ом соединены в электрическую цепь, как показано на ри­сунке. Сопротивление этого участка цепи равно

1) 0,04 Ом 2) 17 0м 3) 20 Ом 4) 70 Ом

2. В каком случае причиной нагревания является работа элек­трического тока

1) нагревание двигателя внутреннего сгорания при его работе

2) обогрев заднего стекла автомобиля

3) нагревание шин при движении автомобиля 4)нагревание ложки, опущенной в кипяток

3. Для измерения мощности тока необходимы

1) только амперметр 2) только вольтметр 3) амперметр и вольтметр 4)электрометр

4. На корпусе электродрели укреплена табличка с надписью: «220 В, 500 Вт». Найдите силу тока, потребляемого электродрелью при включении в сеть.

1) 55000 А 2) 2,27 А 3) 1,14 А 4) 0,88 А

5. Какую работу совершит электрический ток в течение 2 минут, если сила тока в проводнике 4 А, а его сопротивление 50 Ом?

1) 1600 Дж 2) 96 кДж 3) 24 кДж 4) 400 Дж

6. При неизменном напряжении на концах проводника сила тока увеличилась. Мощность электрического тока

1) не изменилась 2)уменьшилась 3) увеличилась 4)могла как увеличиться, так и уменьшиться

7. На рисунке изображена электрическая цепь, состоя­щая из трёх ламп Л1, Л2, Л3 и источника тока. Если перегорит лампа Л1, то

1) лампа Л2 продолжит гореть, лампа ЛЗ погаснет

2) лампа ЛЗ продолжит гореть, лампа Л2 погаснет

3) лампы Л2 и ЛЗ продолжат гореть

4) лампы Л2 и ЛЗ погаснут

Ответом к данному заданию является последовательность цифр. Последовательность цифр записывайте без пробелов, запятых и других дополнительных символов

8. Установите соответствие между физическими величи­нами и формулами, по которым эти величины определяются. К каждой позиции первого столбца подберите соот­ветствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Для задания данного уровня необходимо записать полное решение, включающее запись краткого условия задачи (Дано), запись формул, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования и расчёты, приводящие к числовому ответу.

Читайте так же:
Количество теплоты выделяемое проводником с током презентация

9. Определите силу тока и напряжение на каждом резисторе, если напряжение на всем участке электрической цепи равно 8 В (рис. 54).R 1 = 3 Ом, R 2 = 5 Ом, R 3 = 2 Ом, R 4 = 6 Ом.

10. Амперметр, включённый в электрическую цепь, изображенный на рис. 19, показывает силу тока 0,1А. Рассчитайте напряжение на каждом проводнике и на участке АВ, если R1=25 Ом, R2=15 Ом

11. Сколько времени протекал по проводнику ток силой 250 мА, если напряжение на концах проводника равно 15 В , а работа, совершенная током в проводнике , составляет 0,3 кДж

12. За какое время на электроплитке можно нагреть до кипения 1 кг воды, взятой при температуре

20 °С, если при напряжении 220 В сила тока в ней 5 А? Потерями энергии пренебречь.

Контрольная работа №5 «Постоянный ток. Работа и мощность тока»

ВАРИАНТ № 3

1. Параллельно соединены 3 лампы. Сопротивление ка­ждой лампы 420 Ом. Общее сопротивление участка цепи, состоящего из трёх ламп, равно

1) 140 Ом 2) 280 Ом 3) 840 Ом 4) 1260 0м

2. Чему равно полное напряжение на участке цепи с последовательным соединением двух проводников, если на каждом из них напряжение 3 В? 1) 1,5 В 2) 9 В 3) 3 В 4) 6 В.

3.Как включают плавкий предохранитель на электри­ ческом щите при подключении электрического прибо­ра?

1) Можно последовательно, можно и параллельно 2) Независимо от электрического прибора.

3) Последовательно 4) Параллельно.

4.Два резистора 40 Ом и 20 Ом соединены в электриче­скую цепь, как показано на рисунке. Напряжение на первом резисторе,

1)равно напряжению U2 на втором резисторе

2) больше напряжения U 2 на втором резисторе 3) меньше напряжения U 2 на втором резисторе

4) меньше или равно напряжению U 2 на втором резисторе

5. При ремонте домашней электропроводки безопаснее всего работать.

1) сухими руками 3) влажными руками

2) намыленными руками 4) руками в резиновых перчатках

6. Напряжение на электроплитке равно 220 В, сила тока равна 4 А. Мощность этой электроплитки равна 1) 55 Вт 2) 220 Вт 3) 440 Вт 4) 880 Вт

7. В результате прохождения электрического тока силой 2,5 А в утюге, подключенном к сети с напряжением 220 В, за 2 часа выделится количество теплоты

1) 9900 кДж 2) 66 кДж 3)1100 Дж 4) 3960 кДж

Ответом к данному заданию является последовательность цифр. Последовательность цифр записывайте без пробелов, запятых и других дополнительных символов

8. Установите соответствие между физическими величи­нами и формулами, по которым эти величины определяются. К каждой позиции первого столбца подберите соот­ветствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

B. Количество теплоты, выделяемое током

Для задания данного уровня необходимо записать полное решение, включающее запись краткого условия задачи (Дано), запись формул, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования и расчёты, приводящие к числовому ответу.

9. Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, если R = 1 Ом, R = 10 Ом, R = 10 Ом, Ял = 5 Ом?

10. По схеме изображенной на рис. 21 определите показания амперметра и сопротивление R2 , если R1=4 Ом.

11. Чему равно сопротивление спирали лампочки, на которую подано напряжение220В , если за 3 мин ток совершил работу в лампочке 18 кДж?

12. За какое время можно с помощью электрического ки­пятильника мощностью 500 Вт нагреть 500 г воды в стакане от 20 °С до кипения?

Контрольная работа №5 «Постоянный ток. Работа и мощность тока»

ВАРИАНТ № 4

1. При последовательном соединении проводников

1) сила тока постоянна, напряжение постоянно на всех участках цепи

2) сила тока складывается из значений сил тока на отдельных участках цепи, напряжение постоянно на всех участках цепи

3) сила тока постоянна на всех участках цепи, на­пряжение складывается из значений напряжения на отдельных участках цепи

4) сила тока складывается из значений сил тока на отдельных участках цепи, напряжение постоянно на всех участках цепи

2. Два резистора 30 Ом и 70 Ом соединены в электриче­скую цепь, как показано на рисунке. Сопротивление этого участка цепи равно

1) 0,04 Ом 2) 210м 3) 50 Ом 4) 100 Ом

3. В комнате в розетку электрической сети включены лампа, утюг и магнитола. Как соединены эти приборы

1) все последовательно 2) все параллельны 3)лампа и утюг последовательно, магнитола параллельно 4)лампа и магнитола параллельно, утюг последовательно

4. Сила тока в фонарике 0,6 А, напряжение 9 В. Элек­трический ток в фонарике совершает за 20 минут ра­боту, равную

1) 0,27 Дж 2) 64,8 Дж 3)108 Дж 4) 6480 Дж

5 . Электрическая лампа, рассчитанная на мощность 60 Вт, включена в сеть с напряжением 220 В. Сила тока в лампе равна 1) 0,27А 2) 3,7 А 3) 1,ЗА 4) 13А

Читайте так же:
Физика решение задач по теме тепловое действие тока

6. На рисунке изображена электриче­ская цепь, состоящая из трёх ламп Л l , Л2, Л3 и источника тока. Если перегорит лампа Л3, то

1) лампа Л2 продолжит гореть, лампа Л1 погаснет

2) лампа Л1 продолжит гореть, лампа Л2 погаснет

3) лампы Л1 и Л2 продолжат гореть

4) лампа Л1 и Л2 погаснут

7.При неизменном напряжении на концах проводника сила тока уменьшилась. Мощность электрического тока

1)не изменилась 2)уменьшилась 3)увеличилась 4)могла как увеличиться, так и уменьшиться

Ответом к данному заданию является последовательность цифр. Последовательность цифр записывайте без пробелов, запятых и других дополнительных символов

8. Установите соответствие между физическими величи­нами и формулами, по которым эти величины определяются. К каждой позиции первого столбца подберите соот­ветствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Постоянный электрический ток количество теплоты

При упорядоченном движении заряженных частиц в проводнике электрическое поле совершает работу. Эту работу принято называть работой тока.

Если за промежуток времени Δt через поперечное сечение произвольного участка проводника проходит заряд Δq, то электрическое поле за это время совершит работу (см. § 1.19)

где U — напряжение на концах проводника. Так как сила тока

Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения на этом участке и времени, в течение которого совершалась работа.

Согласно закону сохранения энергии эта работа должна быть равна изменению энергии рассматриваемого участка цепи. Поэтому энергия, выделяемая на данном участке цепи за время Δt, равна работе тока [см. формулу (2.7.1)].

Если в формуле (2.7.1) выразить либо напряжение через силу тока (U = IR), либо силу тока через напряжение то получим еще две формулы для работы тока:

Формула (2.7.1) является универсальной, так как для ее вывода мы пользовались только законом сохранения энергии, который справедлив во всех случаях. Формулы (2.7.2) и (2.7.3) получены из формулы (2.7.1) с помощью закона Ома для однородных участков цепи. Поэтому эти формулы справедливы только в том случае, когда работа тока полностью идет на увеличение внутренней энергии проводника.

Формулой (2.7.2) удобно пользоваться при последовательном соединении проводников, так как сила тока в этом случае одинакова во всех проводниках. Формула (2.7.3) удобна при параллельном соединении проводников, так как напряжение на всех проводниках одинаково.

Содержание

  • 1 Вопросы и задачи
  • 2 Микроопыт
  • 3 Любопытно, что…
  • 4 Что читать в «Кванте» о законе Джоуля — Ленца
  • 5 Ответы
    • 5.1 Микроопыт

    Этот закон о выделении тепла в проводнике при прохождении электрического тока — пример независимого открытия двумя учеными, открытия «с двойным гражданством», нередкого в истории науки. Побуждало же ученых стремление найти связи и количественные соотношения между «силами различной природы, приводящими к выделению тепла. И хотя закон Джоуля — Ленца не носит столь обобщающего характера, как фундаментальный закон сохранения энергии, сфера его применения ие уменьшается до сих пор. Без него не обойтись при расчете электрических цепей и электронных схем, проектировании и эксплуатации осветительных и электронагревательных приборов. Предоставляем вам возможность убедиться в этом самим в очередном выпуске «Калейдоскопа».

    Особенности работы тока

    Сегодня электрический ток имеет большую область применения. Связано это с тем, что он переносит с собой энергию, которую можно превратить в любую форму.

    Что такое работа тока

    При хаотичном движении заряженных частиц в проводнике электрическое поле будет совершать работу, которую решили назвать работой тока. Определение работы тока следующее: это работа электрического поля по переносу зарядов внутри проводника.

    Важно! Помимо электрических сил, на проводник действуют еще и магнитные, которые также могут совершать работу. Однако в обычных условиях она будет очень мала.

    Движение зарядов в проводнике

    Мощность

    Абсолютно каждый электрический прибор рассчитан на поглощение энергии за единицу времени. Поэтому на практике большее значение имеет такое понятие, как мощность. Мощность — это скалярная физическая величина, в общем виде равная скорости изменения, преобразования, передачи или потребления энергии системы.

    Единицы измерения

    Любая физическая величина, которая может быть превращена в энергию, будет измеряться в Джоулях (Дж). 1 Джоуль равен работе при перемещении точки, к которой приложена сила, равная 1 Ньютону, умноженному на Путь в 1 метр. Получается, что 1 Дж = 1 Н · 1 м.

    Единица измерения мощности — это Ватт (Вт). Он равен работе 1 Дж, совершенной за единицу времени в 1 с. Таким образом, 1 Вт = 1 Дж : 1 с

    Единица измерения мощности

    Формула вычисления

    В 1841 году английский ученый Джеймс Джоуль сформулировал закон для нахождения количественной меры теплового воздействия электрического тока. В 1842 году этот же закон был также открыт русским физиком Эмилием Ленцем. Из-за этого он получил двойное название закона Джоуля-Ленца. В общем виде закон записывается следующим образом: Q = I² • R • t.

    Он имеет достаточно обобщенный характер, так как не имеет зависимости от природных сил, генерирующих ток. Сегодня этот закон активно применяется в быту. Например, для определения степени нагрева вольфрамовой нити, используемой в лампочках.

    Закон Джоуля-Ленца

    Закон Джоуля-Ленца определяет количество теплоты, выделяемое током. Но, тем не менее, это поможет узнать, по каким формулам вычисляется работа электрического поля. Всё потому, что она впоследствии проявляется в виде нагревания проводника. Это говорит о том, что работа тока равна теплоте нагревания проводника (A=Q). Работа эл тока, формула: А= I² • R • t. Это не единственная формула для нахождения работы. Если использовать закон Ома для участка цепи (I=U:R), то можно вывести еще две формулы: А=I•U•t или A=U²:R.

    Портреты Джоуля и Ленца

    Общая формула для того, чтобы вычислять мощность, заключается в ее прямой пропорциональности работе и обратной зависимости от времени (P=A:t). Если говорить о мощности в электрическом поле, то исходя из предыдущих формул, можно составить целых три: Р= I² • R; Р=I•U; Р=U²:R.

    Закон Ома для участка цепи

    Приборы для измерения тока

    Электроизмерительные приборы — это особый вид устройств, которые используются для измерения многих электрических величин. К ним относятся:

    • Амперметр переменного тока;
    • Вольтметр переменного тока;
    • Омметр;
    • Мультиметр;
    • Частометр;
    • Электрические счетчики.

    Амперметр

    Чтобы определить силу тока в электрической цепи, необходимо применить амперметр. Данный прибор включается в цепь последовательным образом и из-за пренебрежимо малого внутреннего сопротивления не оказывает влияния на ее состояние. Шкала амперметра проградуирована в амперах.

    В классическом приборе через электромагнитную катушку проходит измеряемый ток, который образует магнитное поле, заставляющее отклоняться магнитную стрелку. Угол отклонения прямо пропорционален измеряемому току.

    Классический амперметр

    Электродинамический амперметр имеет более сложный принцип работы. В нем находятся две катушки: одна подвижная, другая стоит на месте. Между собой они могут быть соединены последовательно или параллельно. При прохождении тока через катушки их магнитные поля начинают взаимодействовать, что в результате заставляет подвижную катушку с закрепленной на ней стрелкой отклониться на некоторый угол, пропорциональный величине измеряемого тока.

    Вольтметр

    Для определения величины напряжения (разности потенциалов) на участке цепи используют вольтметр. Подключаться прибор должен параллельно цепи и обладать высоким внутренним сопротивлением. Тогда лишь сотые доли силы тока попадут в прибор.

    Школьный вольтметр

    Принцип работы заключается в том, что внутри вольтметра установлена катушка и последовательно подключенный резистор с сопротивлением не менее 1кОм, на котором проградуирована шкала вольтов. Самое интересное, что на самом деле резистор регистрирует силу тока. Однако деления подобраны таким образом, что показания соответствуют значению напряжения.

    Омметр

    Данный прибор используют для определения электрически активного сопротивления. Принцип действия состоит в изменении измеряемого сопротивления в напрямую зависящее от него напряжение благодаря операционному усилителю. Нужный объект должен быть подключен к цепи обратной связи или к усилителю.

    Если омметр электронный, то он будет работать по принципу измерения силы тока, протекающего через необходимое сопротивление при постоянной разности потенциалов. Все элементы соединяют последовательно. В этом случае сила тока будет иметь следующую зависимость: I = U/(r0 + rx), где U — ЭДС источника, r0 — сопротивление амперметра, rx — искомое сопротивление. Согласно этой зависимости и определяют сопротивление.

    Электронный омметр

    Мультиметр

    Приведенные в пример приборы сегодня используют лишь в школах на уроках физики. Для профессиональных задач были придуманы мультиметры. Самое обычное устройство включает в себя одновременно функции амперметра, вольтметра и омметра. Прибор бывает как легко переносимым, так и огромным стационарным с большим количеством возможностей. Название «мультиметр» в первый раз было применено именно к цифровому измерителю. Аналоговые приборы чаще называют «авометр», «тестер» или просто «Цешка».

    Универсальный мультиметр

    Работа тока — сложная, но очень важная тема в электродинамике. Не зная ее, не получится решить даже простейших задач. Даже электрики используют формулы по нахождению работы для проведения необходимых подсчетов.

    Закон джоуля ленца работа электрического тока

    1. Силу тока в проводнике увеличили в 2 раза. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в нём за единицу времени, при неизменном сопротивлении проводника?

    1) увеличится в 4 раза
    2) уменьшится в 2 раза
    3) увеличится в 2 раза
    4) уменьшится в 4 раза

    2. Длину спирали электроплитки уменьшили в 2 раза. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в спирали за единицу времени, при неизменном напряжении сети?

    1) увеличится в 4 раза
    2) уменьшится в 2 раза
    3) увеличится в 2 раза
    4) уменьшится в 4 раза

    3. Сопротивления резистор ​ ( R_1 ) ​ в четыре раза меньше сопротивления резистора ​ ( R_2 ) ​. Работа тока в резисторе 2

    1) в 4 раза больше, чем в резисторе 1
    2) в 16 раз больше, чем в резисторе 1
    3) в 4 раза меньше, чем в резисторе 1
    4) в 16 раз меньше, чем в резисторе 1

    4. Сопротивление резистора ​ ( R_1 ) ​ в 3 раза больше сопротивления резистора ​ ( R_2 ) ​. Количество теплоты, которое выделится в резисторе 1

    1) в 3 раза больше, чем в резисторе 2
    2) в 9 раз больше, чем в резисторе 2
    3) в 3 раза меньше, чем в резисторе 2
    4) в 9 раз меньше, чем в резисторе 2

    5. Цепь собрана из источника тока, лампочки и тонкой железной проволоки, соединенных последовательно. Лампочка станет гореть ярче, если

    1) проволоку заменить на более тонкую железную
    2) уменьшить длину проволоки
    3) поменять местами проволоку и лампочку
    4) железную проволоку заменить на нихромовую

    6. На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения напряжения на концах двух проводников (1) и (2) одинакового сопротивления. Сравните значения работы тока ​ ( A_1 ) ​ и ​ ( A_2 ) ​ в этих проводниках за одно и то же время.

    1) ​ ( A_1=A_2 ) ​
    2) ( A_1=3A_2 )
    3) ( 9A_1=A_2 )
    4) ( 3A_1=A_2 )

    7. На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения силы тока в двух проводниках (1) и (2) одинакового сопротивления. Сравните значения работы тока ( A_1 ) ​ и ​ ( A_2 ) в этих проводниках за одно и то же время.

    1) ​ ( A_1=A_2 ) ​
    2) ( A_1=3A_2 )
    3) ( 9A_1=A_2 )
    4) ( 3A_1=A_2 )

    8. Если в люстре для освещения помещения использовать лампы мощностью 60 и 100 Вт, то

    А. Большая сила тока будет в лампе мощностью 100 Вт.
    Б. Большее сопротивление имеет лампа мощностью 60 Вт.

    Верным(-и) является(-ются) утверждение(-я)

    1) только А
    2) только Б
    3) и А, и Б
    4) ни А, ни Б

    9. Электрическая плитка, подключённая к источнику постоянного тока, за 120 с потребляет 108 кДж энергии. Чему равна сила тока в спирали плитки, если её сопротивление 25 Ом?

    1) 36 А
    2) 6 А
    3) 2,16 А
    4) 1,5 А

    10. Электрическая плитка при силе тока 5 А потребляет 1000 кДж энергии. Чему равно время прохождения тока по спирали плитки, если её сопротивление 20 Ом?

    1) 10000 с
    2) 2000 с
    3) 10 с
    4) 2 с

    11. Никелиновую спираль электроплитки заменили на нихромовую такой же длины и площади поперечного сечения. Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при включении плитки в электрическую сеть. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

    ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
    A) электрическое сопротивление спирали
    Б) сила электрического тока в спирали
    B) мощность электрического тока, потребляемая плиткой

    ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
    1) увеличилась
    2) уменьшилась
    3) не изменилась

    12. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

    ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
    A) работа тока
    Б) сила тока
    B) мощность тока

    ФОРМУЛЫ
    1) ​ ( frac ) ​
    2) ​ ( qU ) ​
    3) ( frac ) ​
    4) ​ ( UI ) ​
    5) ( frac ) ​

    Часть 2

    13. Нагреватель включён последовательно с реостатом сопротивлением 7,5 Ом в сеть с напряжением 220 В. Каково сопротивление нагревателя, если мощность электрического тока в реостате составляет 480 Вт?

    Определение закона Джоуля – Ленца

    В словесном определении, согласно исследований Джоуля и Ленца закон звучит так:

    Количество теплоты, выделяемой в определенном объеме проводника при протекании электрического тока прямо пропорционально умножению плотности электрического тока и величины напряженности электрического поля

    В виде формулы данный закон выглядит следующим образом:

    Выражение закона Джоуля — Ленца

    Поскольку описанные выше параметры редко применяются в обыденной жизни, и, учитывая, что почти все бытовые расчеты выделения теплоты от работы электрического тока касаются тонких проводников (кабели, провода, нити накаливания, шнуры питания, токопроводящие дорожки на плате и т. п.), используют закон Джоуля Ленца с формулой, представленной в интегральном виде:

    Интегральная форма закона

    В словесном определении закон Джоуля Ленца звучит так:

    Словесное определение закона Джоуля — Ленца

    Если принять, что сила тока и сопротивление проводника не меняется в течение времени, то закон Джоуля — Ленца можно записать в упрощенном виде:

    Применив закон Ома и алгебраические преобразования, получаем приведенные ниже эквивалентные формулы:

    Эквивалентные выражения теплоты согласно закона Ома

    Урок физики на тему «Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца». 10-й класс

    Назад Вперёд

    Цель: обобщить и повторить материал по теме «Законы постоянного тока»,научить учащихся объяснять понятия работы и мощности тока, выявить закон Джоуля-Ленца исходя из классической электронной теории, применять на практике теоретические знания.

    • Образовательные: введение понятий работы и мощности электрического тока; выведение закона Джоуля-Ленца; совершенствование навыков решения задач; повторить основные физические понятия по данной теме.
    • Развивающие: развивать у учащихся навыки управления своей учебной деятельностью; развитие устной и письменной речи, логического мышления; совершенствование практических навыков при решении задач; умения выделять главное в изучаемом материале.
    • Воспитательные: формировать коммуникативные умения в ходе коллективной работы; стремление к цели; активизировать познавательную деятельность через содержание и степень сложности задач.

    Тип урока: урок изучения нового материала.

    Ресурсы урока: учебники и учебные пособия разных авторов, компьютер, мультимедийный проектор, экран.

    Методы и методические приемы: самостоятельная работа с текстом, индивидуальная работа, работа в группах, заполнение таблицы, выполнение тестовых заданий, работа в парах; сообщения учащихся, рассказ с элементами беседы.

    Планируемые результаты:

    • знать понятие работы и мощности постоянного тока;
    • выявить закон Джоуля — Ленца.
    • уметь слушать собеседника и вести диалог; уметь признавать возможность различных точек зрения;
    • использовать различные способы поиска, сбора, обработки, анализа и интерпретации информации в соответствии с задачами урока;
    • уметь излагать свое мнение и аргументировать свою точку зрения
    • активно использовать информационных средств и ИКТ для решения коммуникативных и познавательных задач.
    • развивать навыки сотрудничества с учителем и сверстниками в различных ситуациях; умения не создавать конфликтов и находить выход из спорных ситуаций;
    • формировать уважительное отношение к чужому мнению;
    • осуществлять самоконтроль, взаимоконтроль
    • оценивать сои достижения на уроке.

    I. Организационный этап

    • Какой раздел физики мы с вами изучаем? (Электродинамика)
    • Какие вопросы мы рассматривали на последних уроках? (Электрический ток, Сила тока, Условия необходимые для существования электрического тока, закон Ома, Сопротивление, Соединения проводников)

    На сегодняшнем уроке мы с вами продолжим изучение главы «Законы постоянного тока». Но сначала давайте немного повторим основные понятия, формулы и определения.

    2. Актуализация знаний

    А) Фронтальный опрос по вопросам:

    1. Что называют электрическим током? (Электрическим током называют упорядоченное, направленное движение заряженных частиц.)
    2. Основные действия электрического тока? Приведите примеры/ (Тепловое, магнитное, химическое, механическое, физиологическое.)
    3. Условия существования электрического тока? (1. Наличие свободных зарядов. 2. Наличие электрического поля.)
    4. От чего зависит электрическое сопротивление проводника? (1. От длины проводника. 2. От площади поперечного сечения проводника. 3. От рода материала.)

    5. При каком соединении все проводники находятся под одним и тем же напряжением? (Проводники находятся при одинаковом напряжении при параллельном соединении: U1 = U2 = U.)

    6. Прибор для измерения напряжения? (Напряжение измеряют с помощью вольтметра, который включают в цепь параллельно тому участку, напряжение на котором нужно измерить.)

    7. Сформулируйте закон Ома для участка цепи: (– сила тока I прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

    8. Прибор для измерения силы тока? (Силу тока измеряют с помощью амперметра, который включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором нужно измерить.)

    Молодцы, вспомнили материал прошлого урока, а сейчас давайте выполним задания на карточках с последующей самопроверкой. У вас на столах лежат листочки с заданиями, подпишите на них Ф.И. и приступайте к их выполнению, через 5 минут мы начнем проверку.

    Б) Самостоятельная работа с последующей самопроверкой (Приложение 1)

    Вариант 1. 1. Б, 2. В, 3. В, 4. Б, 5. А. 6. В.
    Вариант 2. 1. В, 2. В, 3. Б, 4. А, 5. В, 6. Б.

    II. Организация познавательной деятельности

    – А сейчас прослушайте стихотворение и постарайтесь ответить о чем идет речь:

    Спираль нагрелась докрасна,
    Хоть и горела недолго она.
    Руку подставив, тепло ощущает,
    Спросишь: «Какое количество тепла спираль выделяет?»
    Найти тебе ответ труда не составляет,
    Из какого он закона вытекает?

    – Молодцы, догадались, о чем мы с вами сегодня будем весть речь.
    – Какие понятия нужно ввести, чтобы перейти к изучению этого закона? (Понятие работы и мощности)
    Итак, открываем тетради, записываем число и тему нашего сегодняшнего урока: «Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля– Ленца»
    Какие вопросы мы должны рассмотреть на уроке? (Ответы детей)
    Вы абсолютно правы. Посмотрите на экран, перед вами вопросы на которые мы должны ответить в течение урока:

    Работа с учебником

    Вопросы:

    1. Что совершает электрическое поле способное перемещать заряженную частицу вдоль силовой линии? (Работа)

    2. Как обозначается работа? Обозначается: А

    3. Как вывести формулу для работы тока?

    4. На основе формулы, сформулируйте определение работы тока.

    Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого совершалась работа.

    5. Почему электрический ток нагревает проводник?

    Электрическое поле действует с силой на свободные электроны, которые начинают двигаться упорядоченно, одновременно участвуя в хаотическом движении, ускоряясь в промежутках между столкновениями с ионами кристаллической решетки. Приобретаемая электронами под действием электрического поля энергия направленного движения тратится на нагревание проводника, т.к. последующие столкновения ионов с другими электронами увеличивают амплитуду их колебаний и соответственно температуру всего проводника.
    В неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам (путем теплопередачи). Значит, количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector