Содержание:
1 уровень
1. Какую работу совершает электрический ток за 30 с в лампе, сила тока через которую равна 0,46 А? Напряжение на лампе 220 В.
2. Какую работу совершает электрический ток за 10 мин на участке цепи, если напряжение на этом участке 36 В, а сила тока 0,5 А?
3. Какое сопротивление имеет электронагреватель мощностью 2 кВт, работающий при напряжении 220 В?
4. Участок цепи состоит из двух последовательно соединенных проводников, сопротивления которых 40 Ом и 60 Ом. Напряжение на участке цепи 60 В. Какое количество теплоты выделится в каждом из резисторов за 1 мин?
5. На лампочке для карманного фонарика написано «4 В, 1 Вт», а на лампе в прихожей «220 В, 40 Вт». Какая из ламп рассчитана на большую силу тока? Во сколько раз? Каковы сопротивления нитей накала ламп в рабочем состоянии?
6. В спирали электроплитки, включенной в розетку с напряжением 220 В, при силе тока 3,5 А выделилось количество теплоты, равное 690 кДж. Сколько времени была включена в сеть плитка?
7. Какое количество теплоты выделяется за 1 час в обмотке реостата сопротивлением 500 Ом, подключенного к источнику постоянного напряжения 12 В?
8. Участок цепи состоит из двух параллельно соединенных проводников, сопротивления которых 40 Ом и 60 Ом. Напряжение на участке цепи 60 В. Какое количество теплоты выделится в каждом из резисторов за 1 мин?
9. Какое сопротивление имеет в рабочем состоянии нить накала лампочки, на которой написано «36 В, 25 Вт»?
10 Какое количество теплоты выделится за 20 мин при силе тока 0,4 А в проводнике сопротивлением 200 Ом?
2 уровень
1. Какую работу совершает электрический ток за 1 ч в лампе мощностью 60 Вт? На какую высоту можно поднять человека массой 70 кг, затратив такую энергию?
2. Какова мощность тока в каждом из резисторов (см. рис.)? Сопротивление каждого из резисторов10 Ом, к цепи приложено напряжение 30 В.
3. Резистор сопротивлением 15 Ом подключен к источнику постоянного напряжения. Во сколько раз изменится потребляемая им мощность, если последовательно с ним включить другой, сопротивлением 60 Ом?
4. Если подключить лампу, на которой написано «220 В, 100 Вт», к источнику постоянного напряжения 1,5 В, то сила тока в лампе будет равна 25 мА. Во сколько раз сопротивление вольфрамовой нити накала лампы в рабочем режиме больше, чем при комнатной температуре?
5. Резисторы сопротивлениями 10 Ом, 20 Ом и 30 Ом соединены последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения 36 В. Какова мощность тока в каждом из резисторов? Во всей цепи?
6. Электровоз, работающий при напряжении 3 кВ и потребляющий силу тока 1,6 кА, развивает при скорости 43 км/ч силу тяги 340 кН. Каков КПД двигателя электровоза?
7. На двух лампочках написано «220 В, 60 Вт» и «220 В, 40 Вт». В какой из них будет меньше мощность тока, если обе лампы включить в сеть последовательно?
8. Последовательно с резистором R1 в цепь с напряжением 6 В включили второй такой же резистор R2. Как изменится при этом количество теплоты, выделяемое резистором R1 за единицу времени?
9. Транспортер поднимает за 1 мин груз массой 300 кг на высоту 8 м. КПД транспортера 60 %. Определите силу тока в электродвигателе транспортера, если напряжение в сети 380В.
10. Электрический нагреватель за 20 мин доводит до кипения 3 кг воды, начальная температура которой 10 0С. Сила тока в нагревателе 7 А, напряжение в сети 220 В. Какая часть потребляемой нагревателем энергии передается окружающей среде?
3 уровень
1. Шесть одинаковых ламп последовательно включены в сеть напряжением 42 В. Мощность каждой из ламп20 Вт. На сколько изменится общая потребляемая мощность, если одну из ламп заменить новой, на которой написано «9 В, 12 Вт»?
2. На электрической лампочке написано «9 В, 12 Вт». Как подключить эту лампочку к источнику постоянного напряжения 18 В, чтобы она горела нормальным накалом? В вашем распоряжении достаточное количество лампочек, на которых написано «9 В, 4 Вт».
3. Какова мощность тока в каждом из трех резисторов, соединенных параллельно и включенных в цепь напряжением 150 В, если сопротивления резисторов 3 Ом, 20 Ом и 30Ом?
4. Помещение освещают четыре последовательно соединенные лампы, на каждой из которых написано «12 В, 25 Вт». Лампы горят нормальным накалом. Одна из ламп перегорела; ее заменили лампой, на которой написано «12 В, 40 Вт». Будет ли новая лампа светить ярче других? Увеличится или уменьшится общая мощность тока?
5. Если подключить два резистора последовательно к источнику постоянного напряжения, мощность тока в цепи 4 Вт; если те же резисторы подключить к этому источнику параллельно, то мощность тока 18 Вт. Какова будет мощность тока в каждом из резисторов, если их поочередно подключать к тому же источнику напряжения?
6. На одной лампе написано «220 В, 40Вт», а на другой (лампе для карманного фонарика) – «4 В, 1 Вт». Что произойдет если лампы соединить последовательно и включить в сеть с напряжением 220В?
7. Каково показание амперметра и мощность тока в цепи см рис. Если U=16 В, R1=30 Ом, R2=60 Ом, R3=40 Ом, R4=120 Ом?
8. Какой длины надо взять никелиновый проводник сечением 0,2 мм2 чтобы изготовить спираль для электрической плитки мощностью 600Вт и рассчитанной на напряжение 120В?
9. Две лампы мощностью 40Вт и 60 Вт рассчитанные на одинаковое напряжение, включены в сеть с тем же напряжением последовательно. Какие мощности они потребляют?
10. Электрокипятильник со спиралью сопротивлением 160Ом поместили в сосуд содержащий 0,5 кг воды при 200c и включили его в сеть с напряжением 220В. Через сколько времени вода закипит? КПД кипятильника принять равным 80%.
4 уровень.
1. Электрический чайник имеет 2 обмотки. При включении первой вода закипает через 12 мин, при включении обеих обмоток последовательно – через 36 мин. Через какое время закипит вода в чайнике, если включить только вторую обмотку? Обе обмотки параллельно? Теплообмен с окружающей средой не учитывать.
2. К источнику постоянного напряжения последовательно подключены резистор с сопротивлением R и реостат. При каком сопротивлении r реостата будет максимальной мощность тока в резисторе? В реостате? Считать, что полное сопротивление обмотки реостата намного больше R?
3. В вашем распоряжении ключ и две лампы. На лампе один написано «220В, 150Вт», а на лампе два «220В, 25Вт». Попробуйте составить такую цепь чтобы при замыкании или размыкании ключа одна из ламп гасла а другая зажигалась
Литература
1. Детлаф А.А.,Яворский Б.М. Курс физики.-М.: Высшая школа,1989.
2. Трофимова Т.И. Курс физики.-М.:Высшая школа, 1993.
3. Меклап С. Физика. Учебное руководство. В 2-х томах. Пер. с англ. Е.И. Бутикова. - М.: Наука,1992.
4. Калашников С.Г., Электричество, "Наука", Москва, 1964.
Выдержка из работы:
Некоторые тезисы из работы по теме Работа и мощность электрического тока
1 уровень
1. Какую работу совершает электрический ток за 30 с в лампе, сила тока через которую равна 0,46 А? Напряжение на лампе 220 В.
2. Какую работу совершает электрический ток за 10 мин на участке цепи, если напряжение на этом участке 36 В, а сила тока 0,5 А?
3. Какое сопротивление имеет электронагреватель мощностью 2 кВт, работающий при напряжении 220 В?
4. Участок цепи состоит из двух последовательно соединенных проводников, сопротивления которых 40 Ом и 60 Ом. Напряжение на участке цепи 60 В. Какое количество теплоты выделится в каждом из резисторов за 1 мин?
5. На лампочке для карманного фонарика написано «4 В, 1 Вт», а на лампе в прихожей «220 В, 40 Вт». Какая из ламп рассчитана на большую силу тока? Во сколько раз? Каковы сопротивления нитей накала ламп в рабочем состоянии?
6. В спирали электроплитки, включенной в розетку с напряжением 220 В, при силе тока 3,5 А выделилось количество теплоты, равное 690 кДж. Сколько времени была включена в сеть плитка?
7. Какое количество теплоты выделяется за 1 час в обмотке реостата сопротивлением 500 Ом, подключенного к источнику постоянного напряжения 12 В?
8. Участок цепи состоит из двух параллельно соединенных проводников, сопротивления которых 40 Ом и 60 Ом. Напряжение на участке цепи 60 В. Какое количество теплоты выделится в каждом из резисторов за 1 мин?
9. Какое сопротивление имеет в рабочем состоянии нить накала лампочки, на которой написано «36 В, 25 Вт»?
10 Какое количество теплоты выделится за 20 мин при силе тока 0,4 А в проводнике сопротивлением 200 Ом?
2 уровень
1. Какую работу совершает электрический ток за 1 ч в лампе мощностью 60 Вт? На какую высоту можно поднять человека массой 70 кг, затратив такую энергию?
2. Какова мощность тока в каждом из резисторов (см. рис.)? Сопротивление каждого из резисторов10 Ом, к цепи приложено напряжение 30 В.
3. Резистор сопротивлением 15 Ом подключен к источнику постоянного напряжения. Во сколько раз изменится потребляемая им мощность, если последовательно с ним включить другой, сопротивлением 60 Ом?
4. Если подключить лампу, на которой написано «220 В, 100 Вт», к источнику постоянного напряжения 1,5 В, то сила тока в лампе будет равна 25 мА. Во сколько раз сопротивление вольфрамовой нити накала лампы в рабочем режиме больше, чем при комнатной температуре?
5. Резисторы сопротивлениями 10 Ом, 20 Ом и 30 Ом соединены последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения 36 В. Какова мощность тока в каждом из резисторов? Во всей цепи?
6. Электровоз, работающий при напряжении 3 кВ и потребляющий силу тока 1,6 кА, развивает при скорости 43 км/ч силу тяги 340 кН. Каков КПД двигателя электровоза?
7. На двух лампочках написано «220 В, 60 Вт» и «220 В, 40 Вт». В какой из них будет меньше мощность тока, если обе лампы включить в сеть последовательно?
8. Последовательно с резистором R1 в цепь с напряжением 6 В включили второй такой же резистор R2. Как изменится при этом количество теплоты, выделяемое резистором R1 за единицу времени?
9. Транспортер поднимает за 1 мин груз массой 300 кг на высоту 8 м. КПД транспортера 60 %. Определите силу тока в электродвигателе транспортера, если напряжение в сети 380В.
10. Электрический нагреватель за 20 мин доводит до кипения 3 кг воды, начальная температура которой 10 0С. Сила тока в нагревателе 7 А, напряжение в сети 220 В. Какая часть потребляемой нагревателем энергии передается окружающей среде?
3 уровень
1. Шесть одинаковых ламп последовательно включены в сеть напряжением 42 В. Мощность каждой из ламп20 Вт. На сколько изменится общая потребляемая мощность, если одну из ламп заменить новой, на которой написано «9 В, 12 Вт»?
2. На электрической лампочке написано «9 В, 12 Вт». Как подключить эту лампочку к источнику постоянного напряжения 18 В, чтобы она горела нормальным накалом? В вашем распоряжении достаточное количество лампочек, на которых написано «9 В, 4 Вт».
3. Какова мощность тока в каждом из трех резисторов, соединенных параллельно и включенных в цепь напряжением 150 В, если сопротивления резисторов 3 Ом, 20 Ом и 30Ом?
4. Помещение освещают четыре последовательно соединенные лампы, на каждой из которых написано «12 В, 25 Вт». Лампы горят нормальным накалом. Одна из ламп перегорела; ее заменили лампой, на которой написано «12 В, 40 Вт». Будет ли новая лампа светить ярче других? Увеличится или уменьшится общая мощность тока?
5. Если подключить два резистора последовательно к источнику постоянного напряжения, мощность тока в цепи 4 Вт; если те же резисторы подключить к этому источнику параллельно, то мощность тока 18 Вт. Какова будет мощность тока в каждом из резисторов, если их поочередно подключать к тому же источнику напряжения?
6. На одной лампе написано «220 В, 40Вт», а на другой (лампе для карманного фонарика) – «4 В, 1 Вт». Что произойдет если лампы соединить последовательно и включить в сеть с напряжением 220В?
7. Каково показание амперметра и мощность тока в цепи см рис. Если U=16 В, R1=30 Ом, R2=60 Ом, R3=40 Ом, R4=120 Ом?
8. Какой длины надо взять никелиновый проводник сечением 0,2 мм2 чтобы изготовить спираль для электрической плитки мощностью 600Вт и рассчитанной на напряжение 120В?
9. Две лампы мощностью 40Вт и 60 Вт рассчитанные на одинаковое напряжение, включены в сеть с тем же напряжением последовательно. Какие мощности они потребляют?
10. Электрокипятильник со спиралью сопротивлением 160Ом поместили в сосуд содержащий 0,5 кг воды при 200c и включили его в сеть с напряжением 220В. Через сколько времени вода закипит? КПД кипятильника принять равным 80%.
4 уровень.
1. Электрический чайник имеет 2 обмотки. При включении первой вода закипает через 12 мин, при включении обеих обмоток последовательно – через 36 мин. Через какое время закипит вода в чайнике, если включить только вторую обмотку? Обе обмотки параллельно? Теплообмен с окружающей средой не учитывать.
2. К источнику постоянного напряжения последовательно подключены резистор с сопротивлением R и реостат. При каком сопротивлении r реостата будет максимальной мощность тока в резисторе? В реостате? Считать, что полное сопротивление обмотки реостата намного больше R?
3. В вашем распоряжении ключ и две лампы. На лампе один написано «220В, 150Вт», а на лампе два «220В, 25Вт». Попробуйте составить такую цепь чтобы при замыкании или размыкании ключа одна из ламп гасла а другая зажигалась