Самостоятельная работа №22.ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА
Начальный уровень
1. Приведите примеры использования теплового действия тока в быту.
2. В чем проявляется тепловое действие тока? При каких условиях оно наблюдается?
3. Почему при прохождении тока проводник нагревается?
4. Почему, когда по проводнику пропускают электрический ток, проводник удлиняется?
5. В чем причина короткого замыкания? К чему оно приводит в электрической цепи?
6. Последовательно соединенные медная и железная проволоки одинаковой длины и сечения подключены к аккумулятору. В какой из них выделится большее количество теплоты за одинаковое время?
Средний уровень
1. Сколько теплоты выделится в электрическом нагревателе в течение 2 мин, если его сопротивление 20 Ом, а сила тока в цепи 6 А?
2. Какое количество теплоты выделится в нити электрической лампы в течение 1 ч, если лампа потребляет ток силой 1 А при напряжении 110 В?
3. В спирали электроплитки, включенной в розетку с напряжением 220 В, при силе тока 3,5 А выделилось 690 кДж теплоты. Сколько времени была включена в сеть плитка?
4. Сколько теплоты выделится за 1 ч в реостате, сопротивление которого 100 Ом, при силе тока в цепи 2 А?
5. Электрическая печь для плавки металла потребляет ток 800 А при напряжении 60 В. Сколько теплоты выделяется в печи за 1 мин?
6. Определите количество теплоты, выделяемое в проводнике током за 1,5 мин, если сила тока в цепи равна 5 А, а напряжение на концах проводника 200 В.
Достаточный уровень
1. Два резистора сопротивлением 6 Ом и 10 Ом включены в цепь последовательно. Какое количество теплоты выделится в каждом резисторе за 2 мин, если напряжение на втором равно 20 В?
2. Два резистора сопротивлением 3 Ом и 6 Ом включены в цепь параллельно. В первом течет ток силой 2 А. Какое количество теплоты выделится обоими резисторами за 10 с?
3. Три проводника соединены последовательно. Первый имеет сопротивление 2 Ом, второй — 6 Ом, а в третьем за 1 мин выделилось 2,4 кДж теплоты. Каково сопротивление третьего проводника, если напряжение на втором равно 12В?
4. Два проводника соединены параллельно. В первом за 1 мин выделилось 3,6 кДж теплоты, а во втором за то же время — 1,2 кДж. Вычислите сопротивление второго проводника, если сопротивление первого равно 2 Ом.
5. Сколько теплоты выделится за 40 мин в медных проводниках с поперечным сечением 1,5 мм2 и длиной 3 м, подводящих электрический ток к плитке, если сила тока в спирали 5 А?
Контрольная работа №2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Начальный уровень
ВАРИАНТ 1
1. Какой физической величиной пользуются для измерения напряжения?
2. Два медных провода одинакового сечения имеют различную длину. Как это различие сказывается на величине сопротивления проводников?
3. Какие опыты подтверждают, что лампы в квартире включены параллельно?
ВАРИАНТ 2
1. Какой физической величиной пользуются для измерения силы тока?
2. Что из себя представляет источник электрического тока? Приведите примеры.
3. Как изменится сила тока на участке цепи, если напряжение на концах участка в два раза увеличить?
ВАРИАНТ 3
1. Какой физической величиной пользуются для измерения сопротивления?
2. Приведите примеры действия электрического тока.
3. К резистору сопротивлением 5 Ом параллельно подключили резистор сопротивлением 2 Ом. Как изменилось общее сопротивление участка цепи?
ВАРИАНТ 4
1. Какой физической величиной пользуются для измерения мощности электрического тока?
2. Почему в плавких предохранителях не применяют проволоку из тугоплавких металлов?
3. К резистору сопротивлением 10 Ом последовательно подключили резистор сопротивлением 5 Ом. Как изменилось общее сопротивление участка цепи?
ВАРИАНТ 5
1. Для чего используют вольтметр, и как его подключают к электрической цепи?
2. Объясните, почему провода, подводящие ток электрической лампочке, практически не нагреваются, в то время как нить накала лампочки раскаляется добела?
3. В цепь включены последовательно медный и стальной проводники одинакового сечения и длины. Какой из этих проводников нагреется больше?
ВАРИАНТ 6
1. Для чего используют амперметр, и как его подключают к электрической цепи?
2. Изменяется ли внутренняя энергия проводника, по которому протекает электрический ток?
3. Имеются две лампы мощностью 100 Вт и 200 Вт, рассчитанные на напряжение 220 В. Какая из них будет гореть ярче при включении в осветительную сеть?
Средний уровень
ВАРИАНТ 1
1. Каков физический смысл выражения удельное сопротивление нихрома составляет 1,1 (Омּмм2)/м»?
2. Какой ток течет через вольтметр, если его сопротивление 12 кОм и он показывает напряжение 120В?
3. Какую работу совершил в проводнике электрический ток, если заряд, прошедший по цепи, равен 1,5 Кл, а напряжение на концах этого проводника равно 6 В?
ВАРИАНТ 2
1. Сила тока в цепи составляет 2 А. Что это означает?
2. Какое напряжение надо создать на концах проводника сопротивлением 50 Ом, чтобы в нем возникла сила тока 2 А?
3. Сила тока в электрической лампе, рассчитанной на напряжение 110 В, равна 0,5 А. Какова мощность тока в этой лампе?
ВАРИАНТ 3
1. Напряжение на участке цепи равно 6 В. Что это означает?
2. На цоколе электрической лампочки написано 3,5 В; 0,28 А. Найдите сопротивление спирали лампочки.
3. Какое количество теплоты выделится в резисторе сопротивлением 25 Ом при протекании по нему тока силой 1,2 А за 1,5 мин?
ВАРИАНТ 4
1. Сопротивление проводника 5 Ом. Что это означает?
2. Вычислите силу электрического тока в спирали электроплитки, включенной в сеть напряжением 220 В, если сопротивление спирали в рабочем состоянии равно 55 Ом.
3. Какой заряд проходит по участку электрической цепи, если при напряжении на концах участка 24 В работа тока в нем равна 96 Дж?
ВАРИАНТ 5
1. Работа электрического тока 1 Дж. Что это означает?
2. Каково напряжение на участке цепи, сопротивление которого 0,2 кОм, если сила тока в нем 100 мА?
3. Мощность электрической лампы 60 Вт. Какую работу совершает электрический ток, проходя через лампу за 5 мин?
ВАРИАНТ 6
1. Мощность электрического тока 20 Вт. Что это означает?
2. Сила тока в проводнике 0,7 А при напряжении на его концах 35 В. Чему равно сопротивление этого проводника?
3. Какое количество теплоты выделяется за 1 мин в нити накала лампы сопротивлением 250 Ом при силе тока 0,2 А?
Достаточный уровень
ВАРИАНТ 1
Зависит ли величина сопротивления проводника от напряжения на его концах? силы тока в нем? Объясните.
Электрическая печь, сделанная из никелиновой проволоки длиной 56,25 м и сечением 1,5 мм2, присоединена к сети напряжением 120 В. Определите силу тока, протекающего по спирали.
Используя схему электрической цепи, изображенной на рисунке 1, определите общее напряжение на участке АС, если амперметр показывает 5 А, а R1=2 Ом, R2=3 Ом, R3=6 Ом, R4=5 Ом.
ВАРИАНТ 2
1. 
Имеются три проводника одинаковой длины и сечения. Один из них содержит чистый алюминий, другой — чистую медь, а третий — сплав алюминия и меди. Какой из этих проводников обладает наибольшим сопротивлением и почему? Объясните.
2. Через алюминиевый проводник длиной 70 см и площадью поперечного сечения 0,75 мм2 протекает ток силой 0,5 А. Каково напряжение на концах этого проводника?
3. Участок цепи состоит из трех проводников: R1=20 Ом, R2=10 Ом, R3=15 Ом. Определите показания вольтметров V1 и V2 и амперметров A1 и А2, если амперметр А3 показывает силу тока 2 А.
ВАРИАНТ 3
1. Как сказалась бы на яркости свечения электрической лампы замена всех медных соединительных проводников на нихромовые?
2. Определите величину силы тока, проходящего через реостат, изготовленный из нихромовой проволоки длиной 40 м и площадью поперечного сечения 1 мм2, если напряжение на зажимах реостата 80В.
3. Участок электрической цепи состоит из трех параллельно соединенных сопротивлений: R1=2 Ом, R2=4 Ом, R3=5 Ом. Амперметр A1 показывает силу тока 20 А. Определите показания вольтметра V и амперметров А2 и А3.
ВАРИАНТ 4
1. Почему при соединении проводников их не только скручивают, но и спаивают?
2. Ток силой 1,8 А течет по вольфрамовой проволоке длиной 6 м и поперечным сечением 0,5 мм2. Какое напряжение покажет вольтметр, подключенный к концам этой проволоки?
3. Участок цепи состоит из трех последовательно соединенных резисторов: R1=20 Ом, R2=25 Ом, R3=30 Ом. Начертите схему этого участка и определите напряжение на концах каждого из сопротивлений, если известно, что к концам всего участка приложено напряжение 150 В.
ВАРИАНТ 5
1. 
Объясните наличие электрического сопротивления у проводника с точки зрения молекулярной теории строения вещества.
2. Реостат, изготовленный из никелиновой проволоки сечением 2,5 мм2 и длиной 50 м, полностью введен в цепь с напряжением 40 В. Какова сила тока в нем? Как она изменится при передвижении ползунка?
3. Определите показания амперметра (см. рис. 1).
ВАРИАНТ 6
1. 
Две электрические лампочки, мощность которых 40 Вт и 100 Вт, рассчитаны на одно и то же напряжение. Сравните нити накала обеих ламп.
2. В реостате, сделанном из нихромовой проволоки сечением 1,5 мм2 и длиной 45м, установилась сила тока 2 А. Каково напряжение на клеммах реостата?
3. Найдите напряжение на сопротивлениях R1=3 Ом, R2=2 Ом, R3=4 Ом, если амперметр показывает 6 А.
Высокий уровень
ВАРИАНТ 1
1. Две электрические лампочки рассчитаны на одинаковое напряжение, но имеют различную мощность. По спирали какой из них течет больший ток?
2. В какой из ламп (N1 или N2), включенных так, как показано на рисунке 1, мощность электрического тока больше? Во сколько раз?
3. Сколько времени требуется для нагревания 2 кг воды от 20°С до 100°С в электрическом чайнике мощностью 600 Вт, если его КПД 80 %?
ВАРИАНТ 2
1. 
Почему каждая из двух одинаковых электрических лампочек, включенных последовательно в цепь, горит менее ярко, чем одна лампочка, включенная в сеть с тем же напряжением?
2. В какой из ламп (N1 или N2) сила тока больше? Какая из них имеет большее сопротивление?
3. Электрический кипятильник за 11 мин 12 с нагревает 2 кг воды от 20°С до кипения. Определите сопротивление нагревательного элемента кипятильника, по которому протекает ток силой 5 А, если считать, что вся выделившаяся в нем теплота пошла на нагревание воды.
ВАРИАНТ 3
1. После ремонта электроплитки перегоревшая спираль несколько уменьшилась. Изменилась ли мощность плитки? Как? Объяснить.
2. В электрические цепи (a и б) включены одинаковые лампы. При каком соединении этих ламп мощность тока в них больше?
3. Электрическая печь, имеющая спираль из никелиновой проволоки сечением 1,7 мм2 и длиной 51 м, подключена к сети напряжением 220 В. Определите мощность печи и количество теплоты, выделяющееся в нагревательном элементе за 1 ч.
ВАРИАНТ 4
1. Сопротивление вольтметра всегда должно быть значительно больше, чем сопротивление того участка, на концах которого измеряется напряжение. Почему?
2. Параллельно лампе N1 (рис. а) присоединили такую же лампу N2 (рис. б). Изменилось ли при этом количество теплоты, выделяемое лампой N1 за 1 с?
3. С помощью электрического кипятильника можно нагреть 3 л воды от 20°С до, кипения за 15 мин. Кипятильник имеет КПД, равный 80%, и включается в сеть с напряжением 220 В. Какую силу тока он будет потреблять от сети?
ВАРИАНТ 5
1. 
В каком случае вольтметр даст большее показание: при присоединении к лампе или к амперметру? Почему?
2. Последовательно с лампой N1 (рис. а) включили в цепь вторую такую же лампу N2 (рис. б). Как изменилось при этом количество теплоты, выделяемое лампой N1 за единицу времени?
3. Электрический кипятильник, включенный в сеть с напряжением 220 В, помещен в сосуд, содержащий смесь воды и льда. Масса воды 1 кг, льда — 100 г. Через 5 мин температура содержимого в сосуде оказалась равной 10°С. Каково сопротивление спирали кипятильника?
ВАРИАНТ 6
1. 
Елочная гирлянда рассчитана на 20 ламп. Ее укоротили до 15 ламп. Изменилось ли количество теплоты, выделяющееся в гирлянде?
2. В электрическую цепь «б» введена еще одна такая же, как в цепи «а», электрическая лампа. В какой цепи через каждую лампу проходит электрический ток большей мощности?
3. Электрический кипятильник со спиралью сопротивлением 160 Ом помещен в сосуд, содержащий 0,5кг воды при 20°С, и включен в сеть с напряжением 220 В. Через 20 мин спираль выключили. Сколько воды выкипело, если КПД спирали 80%?