Тематична робота з теми «Робота і потужність електричного струму.
Електричний струм у різних середовищах»
Варіант 4
1. (1б) Потужність електричного струму можна визначити за формулою:
А) U
2 ∙ R; Б) I
2 ∙ R; В) I∙ R; Г) I∙ R ∙ t; Д) I∙ U2
∙ t.
2. (1б) Три провідника нікеліновий, з константану та з манганіну однакової довжини
та однакового діаметру з’єднані послідовно. У якому з провідників виділяється
найменша кількість теплоти?
А) нікеліновому; Б) з константану;
В) з манганіну; Г) однакова.
3. (1б) Який з самостійних газових розрядів зображено на
рисунку?
А) коронний; Б) дуговий; В) іскровий; Г) тліючий.
4. (1б) Визначити силу струму під час електролізу, якщо за 4 хв на катоді відклалося
0,198 г двовалентної міді?
5. (2б) Електроплитку потужністю 0,258 кВт, по якій протікає струм 1,5 А та яка має
спіраль з манганінового дроту завдовжки 400 м, під’єднано до мережі. Обчислити
площу поперечного перерізу манганінового дроту.
6. (1б) Ділянка кола складається з двох послідовно з’єднаних резисторів, опори яких
відповідно дорівнюють 40 Ом та 80 Ом. Скільки теплоти виділяється на цих
резисторах разом за 40 с, якщо напруга джерела живлення становить 24 В?
7. (2б) Обчисліть потужність кожного
резистора, опорами R1 = 20 Ом, R2 = 10 Ом,
R3 = 50 Ом, R4 = 40 Ом, та R4 = 16 Ом та
загальну потужність усіх резисторів, якщо до
ділянки кола прикладена напругу 120 В.
8. (3б) Визначити протягом якого часу можна нагріти спирт масою 2 кг від 28°С до
температури кипіння і пароутворити його в електричному нагрівачі, опором 250 Ом,
через який протікає струм 5 А. ККД електричного нагрівача становить 50%.
Питомий опір,
Ом·мм2
/м
Електрохімічний
еквівалент, мг/Кл
Речовина
спирт
нікелін 0,42 хром 0,18 Питома теплоємність, Дж/(кг·0С) 2500
манганін 0,43 цинк 0,34 Температура кипіння, 0С 78
константан 0,5 мідь 0,33 Питома теплота пароутворення,
МДж/кг
0,9
свинець 0,21 залізо 0,19
Объяснение:
№1
P = IU = I²R
P1/P2 = ( ( 2I )²( R/4 ) )/( I²R ) = ( I²R )/( I²R ) = 1
№2
η = Рпол./Рзат. * 100%
η = ( I2U2 )/( I1U1 ) 100%
I1 = ( I2U2 )/( ηU1 ) 100%
I1 = ( 9 * 22 )/( 90% * 220 ) 100% = 1 A
№3
λ = Тv
λ = 2π√( LCоб. )v
λ = 2π√( L( C1 + C2 ) )v
λ = 2 * 3,14 √( 10 * 10^-3 ( 360 * 10^-12 + 40 * 10^-12 ) ) 3 * 10^8 = 2 * 3,14 √( 10^-2 ( ( 36 + 4 ) 10^-11 ) 3 * 10^8 = 3768 м
№4
WC( max ) = ( CU( max )² )/2
WL( max ) = ( LI( max )² )/2
W = WC( max ) = WL( max )
( CU( max )² )/2 = ( LI( max )² )/2
CU( max )² = LI( max )²
С = ( LI( max )² )/( U( max )² )
W = WC + WL
W = ( CU² )/2 + ( LI² )/2
( CU( max )² )/2 = ( CU² )/2 + ( LI² )/2
CU( max )² = CU² + LI²
LI( max )² = ( LI( max )²U² )/U( max )² + LI²
LI( max )² = L ( I( max )²U² )/U( max )² + I² )
I( max )² = ( I( max )²U² )/U( max )² + I²
Подставим численные данные и решим уравнение
( 5 * 10^-3 )² = ( ( 5 * 10^-3 )²U²/2² ) + ( 3 * 10^-3 )²
2,5 * 10^-5 = 6,25 * 10^-6U² + 9 * 10^-6
( 25 - 9 ) 10^-6 = 6,25 * 10^-6U²
16 = 6,25U²
U = √( 16/6,25 ) = 1,6 B
*** Аналог задачи 1
Тело свободно падает с высоты 30 м из состояния покоя. Определите время, за которое тело проходит первые 2 метра своего пути и скорость тела в момент удара о землю.
Дано:
м ;
м .
Найти:
1) ;
2) .
Решение:
1) воспользуемся формулой «уравнение движения» :
, а значит: ;
, откуда: ;
В итоге: ;
.
В вашем случае ответ получится чуть меньше и будет напоминать год окончания II-ой Мировой Войны.
2) воспользуемся «безвременнóй формулой» :
, а значит: ;
;
м/с ;
В вашем случае ответ получится чуть больше и будет больше приведённого в аналоге на число, равное номеру века.
*** Аналог задачи 2
На первое тело массой 3 кг и на второе, масса которого в 4 раза больше, действует одна и та же постоянная сила 12Н. Определите ускорение для первого и второго тела, с которыми движутся эти тела.
Дано:
кг ;
;
;
Найти:
.
Решение:
По Второму Закону Ньютона:
;
В нашем случае:
;
;
м/с² ;
м/с² м/с² ;
В вашем случае ответы получится такими, что их произведение будет равно 4.5 .
*** Аналог задачи 3
Определите ускорение конца часовой стрелки Кремлёвских курантов, если её конец движется со скорость 4*10^(-4) м/c.
Дано:
Часовая стрелка, далее обозначается, как H (hours arrow) ;
м/c ;
Найти: .
Решение:
Часовая стрелка движется равномерно, а значит у неё нет тангенциального ускорения. Всё её ускорение – это нормальное или центростремительное ускорение:
, где – угловая скорость часовой стрелки.
, где T – период вращения часовой стрелки.
Часовая стрелка проходит полный круг за 12 часов. T = 12 ч = 43200 с.
м/с² м/с² мм/с²
мкм/с² нм/с² ;
(микрометры и нанометры на секунду в квадрате)
В вашем случае ответ получится около десяти, будучи выраженным в мм/с² .
*** Аналог задачи 4
Тело, падающие на поверхность земли на высоте 2,9м имело скорость 8м/с. С какой скоростью тело упадёт на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Дано:
м ;
м/с .
Найти:
Решение:
Воспользуемся «безвременнóй формулой» :
;
;
м/с ;
В вашем случае ответ получится числом, которое означает количнство дней в английском слове fortnight.