1. Для того щоб визначити роботу струму, необхідно використовувати (1 бал)
а) Вольтметр
б) Вольтметр і амперметр
в) Вольтметр, амперметр і годинник
2. Як визначається одиниця потужності електричного струму? (1 бал)
а) 1 Вт = 1 В ∙ 1 А
б) 1 Вт =
1 Н∙1 м
1 с
в) 1 Вт = 1 Н ∙ 1
м
с
3. Як зміниться кількість теплоти, що виділяється при проходженні електричного струму
по провіднику, якщо при інших незмінних умовах силу струму збільшити вдвічі? (1 бал)
а) Збільшиться вдвічі
б) Збільшиться в 4 рази
в) Зменшиться вдвічі
г) Зменшиться в 4 рази
4. Чому дроти, що підводять струм до електроплитки, не нагріваються так сильно, як
спіраль в плитці? (1,5 бали)
5. Яку роботу виконує двигун іграшкового автомобіля за 1 хв, якщо напруга на двигуні
4 В, а сила струму в колі 0,5 А? (1,5 бали)
6. За 5 хв електричний паяльник виділив 1,5 кДж теплоти. Яке електричний опір
паяльника, якщо сила струму в ньому дорівнює 0,5 А? (1 бал)
7. Два резистори опорами 5 Ом і 15 Ом з’єднані послідовно й під’єднані до джерела
струму, напруга на затискачах якого становить 20 В. Скільки теплоти виділиться в обох
резисторах за 25 с? (2 бали)
8. В електричний чайник налили 0,5 кг води при температурі 12 °С. Через який час
закипить вода в чайнику, якщо сила струму в його нагрівальному елементі дорівнює 10 А,
а напруга в мережі становить 220 В? ККД чайника 84 %. (3 бали)
Ответы
Ответ:
1. б) Вольтметр і амперметр.
2. а) 1 Вт = 1 В ∙ 1 А.
3. б) Збільшиться в 4 рази.
4. Дроти, що підводять струм до електроплитки, не нагріваються так сильно, як спіраль в плитці, оскільки вони мають менший опір та витрата енергії на нагрівання набагато менша, ніж у випадку спіралі.
5. Робота, виконана двигуном іграшкового автомобіля за 1 хв, становить 2 Дж (1 Вт = 1 Дж/с).
W = P*t = (4 В * 0,5 А) * 60 с = 120 Дж = 120/60 = 2 Вт*с = 2 Дж.
6. Електричний опір паяльника дорівнює 10 Ом.
Q = P*t = I^2*R*t
1,5 кДж = (0,5 А)^2 * R * 300 с
R = (1,5 * 10^3 Дж) / (0,25 А^2 * 300 с) = 20 Ом
7. Спочатку знайдемо загальний опір кола:
R = R1 + R2 = 5 Ом + 15 Ом = 20 Ом.
Закон Ома дозволяє знайти силу струму в колі:
I = U / R = 20 В / 20 Ом = 1 А.
Теплота, виділена в резисторах за 25 с:
Q = I^2 * R * t = (1 А)^2 * 20 Ом * 25 с = 500 Дж.
Таким чином, теплота, виділена в обох резисторах за 25 с, становить 500 Дж.
8. Знайдемо теплову потужність чайника:
P = m * c * ΔT / t = 0,5 кг * 4186 Дж/(кг∙°C) * (100 °C - 12 °C) / (3 * 60 с) = 267 Вт.
Знайдемо потужність нагрівального елемента:
Pn = P / η = 267 Вт / 0,84 = 317,86 Вт.
Сила струму в нагрівальному елементі:
I = Pn / U = 317,86 Вт / 220 В = 1,445 А.
Час, необхідний для закипання води:
t = Q / Pn = m * L / Pn = 0,5 кг * 2260 кДж/кг / 317,86 Вт = 3,55 хв (округливши до двох значущих цифр).
Объяснение: