Занятие по теме: «Законы постоянного электрического тока»
Основные вопросы:Постоянный электрический ток. Сила тока, плотность тока. Напряжение. Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление. Электродвижущая сила. Внутреннее сопротивление источника тока. Закон Ома для полной электрической цепи. Параллельное и последовательное соединение проводников. Смешанное соединение проводников. Работа электрического тока. Закон Джоуля–Ленца. Мощность электрического тока
Задания:
1.Через поперечное сечение контактного провода за 2 с проходит 6·1020 электронов. Какой ток протекает в проводе? (48 А)
2.Каким диаметром поперечного сечения нужно выбрать провод, чтобы при допустимой плотности тока в 1 А/мм2 сила тока в нем 314 А? (20 мм)
3.Имеется катушка медной проволоки с площадью поперечного сечения 0,1 мм2. Масса всей проволоки 0,3 кг. Определите сопротивление проволоки. Удельное сопротивление меди 1,7∙10-2 .(57 Ом)
4. Общее сопротивление двух последовательно соединенных проводников 5 Ом, а параллельно соединенных этих же проводников 1,2 Ом. Чему равны эти сопротивления? (3 Ом; 2 Ом)
5.Два проводника, соединённых последовательно, имеют сопротивление в 6,25 раз большее, чем при параллельном соединении. Во сколько раз сопротивление одного проводника больше, чем другого? (в 4 раза)
6. Чему равно полное сопротивление участка АВ электрической цепи, изображенной на рисунке?
7. Участок цепи состоит из четырех последовательно соединенных резисторов, сопротивления которых равны r, 2r, 3r, 6r. Сопротивление участка уменьшится в два раза, если убрать из него
1) первый и второй резисторы 2) второй и третий резисторы
3) третий резистор 4) четвертый резистор
8. Четыре лампы, рассчитанные на 3 В и 0,3 А каждая. Надо включить параллельно и питать напряжением 5,4 В. Резистор какого сопротивления надо включить последовательно с лампами?
1) 1 Ом 2) 2 Ом 3) 3 Ом 4) 4 Ом
9. Как изменится сопротивление участка цепи АВ, изображенного на рисунке, если ключ К разомкнуть? Сопротивление каждого резистора равно 4 Ом.
1) уменьшится на 4 Ом 2) уменьшится на 2 Ом
3) увеличится на 2 Ом 4) увеличится на 4 Ом
10. На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно R. Полное сопротивление участка при замкнутом ключе К равно
1) 2) R 3) 2R 4) 3R
11. На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно R. Полное сопротивление участка при замкнутом ключе К равно
1) 2) R 3) 2R 4) 3R
12. На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно R. Полное сопротивление участка при замкнутом ключе K равно
1) 2) R 3) 2R 4) 3R
13. На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно R. Полное сопротивление участка при замкнутом ключе К равно
1) 2) R 3) 2R 4) 0
14. Каким будет сопротивление участка цепи (см. рисунок), если ключ К замкнуть? (Каждый из резисторов имеет сопротивление R.)
1) 2R 2) 0 3) 3R 4) R
15. Электрический кипятильник, рассчитанный на напряжение 120 В. Найти длину нихромового провода, который необходимо взять для изготовления нагревающего элемента кипятильника, если допустимая плотность равна 10,2 А/мм2, а удельное сопротивление нихрома при работе кипятильника составляет 1,3·10-6 Ом·м. (9 м)
16. В сеть с напряжением U = 24 В подключили два последовательно соединенных резистора. При этом сила тока стала равной 0,60 А. Когда резисторы подключили параллельно, суммарная сила тока стала равной 3,2 А. Определить сопротивления резисторов. (30 Ом; 10 Ом)
17. Электрическая плитка состоит из трех одинаковых нагревательных элементов. Если их соединить параллельно, то вода в чайнике, поставленном на эту плитку, закипит через t минут. Через сколько минут закипит вода в чайнике, если секции соединить последовательно?
1) t 2) t/2 3)9t 4) t/9
18. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них чайник вскипает через 10 мин, при включении другой – через 15 мин. Через сколько времени чайник вскипит, если обмотки включить вместе: а) параллельно, б) последовательно? (6 мин; 25 мин)
19. Чему равно собственное сопротивление амперметра, если сопротивление шунта увеличивающего пределы измерения амперметра в 11 раз, равно 5 Ом? (50 Ом)
20. К амперметру с сопротивлением 0,1 Ом подключен шунт с сопротивлением 11,1 мОм. Найти ток, текущий через амперметр, если ток в общей цепи 27 А. (2,7 А)
21. Вольтметр имеет сопротивление 200 Ом. Последовательно с ним включили проводник сопротивлением 1 кОм. Во сколько раз изменилась цена деления вольтметра? (в 6 раз)
22. Электродвигатель подъемного крана подключен к источнику тока напряжением 380 В, при этом сила тока в его обмотке 20 А. Каков КПД установки, если груз массой 1 т кран поднимает на высоту 19 м за 50 с? (50%)
23. Какую работу совершает электродвигатель пылесоса за 25 мин, если при напряжении 220 В сила тока в электродвигателе 1,25 А, а КПД его 80 %? (330 кДж)
24. Сколько времени будет нагреваться 1.5 кг воды от 20 0С до 100 0С в электрическом чайнике мощностью 600 Вт, если КПД его нагревателя 80%? (1000 с)
25. Какое напряжение надо поддерживать в сети и какая мощность должна потребляться, чтобы питать током 30 ламп мощностью по 60 Вт, соединенных параллельно, при напряжении 120 В, если сопротивление проводов, подводящих ток к лампам, равно 4Ом? Каков коэффициент полезного действия электросети? (180В; 2700Вт; 67%)
26. При замыкании источника тока на резистор сопротивлением 5 Ом в цепи идет ток 5 А, а при замыкании на резистор сопротивлением 2 Ом идет ток 8 А. Найти внутреннее сопротивление, ЭДС источника тока и ток короткого замыкания. (3 Ом; 40 В; 13,3 А)
27. При коротком замыкании клемм источника тока сила тока в цепи равна 12 А. При подключении к клеммам электрической лампы электрическим сопротивлением 5 Ом сила тока в цепи равна 2 А. По результатам этих экспериментов определите ЭДС источника тока.(12 В)
28. Четыре никелиновых куска провода длинами 1 см, 2 см, 3 см, 4 см одинакового поперечного сечения соединены последовательно. Определите напряжение на самом длинном куске провода, если разность потенциалов на концах цепи 3 В. (1,2 В)
29. Сопротивление лампочки накаливания в рабочем состоянии 240 Ом. Напряжение в сети 120 В. Сколько ламп включено параллельно в сеть, если мощность, потребляемая всеми лампочками, равна 600 Вт? (10)
30. К источнику тока с ЭДС равным 9Ви внутренним сопротивлением 1 Ом подключили параллельно соединенные резистор с сопротивлением 8 Ом и плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого, 0.002 м. Какова напряженность электрического поля между пластинами конденсатора? (4 кВ/м)
31. Напряженность электрического поля плоского конденсатора (см. рисунок) равна 24 кВ/м. Внутреннее сопротивление источника 10 Ом, ЭДС 30 В, сопротивления резисторовR1=20 Ом,R2=40 Ом. Найдите расстояние между пластинами конденсатора. (1 мм)
32. Как и во сколько раз изменится мощность, выделяющаяся на резисторе R2 в цепи, схема которой изображена на рисунке, если перевести ключ К из положения 1 в положение 2? Параметры цепи: 1=1,5 В, r1=1 Ом, 2=3 В, r2=2 Ом, R1= R2= R3= R=4 Ом. (3,24 раза)
33. На уроке физики школьник собрал схему, изображенную на рисунке. Ему было известно, что сопротивления резисторов равны R1= 1 Ом и R2=2 Ом. Токи, измеренные школьником при помощи идеального амперметра А при последовательном подключении ключа К к контактам 1, 2 и 3, оказались равными, соответственно, I1=3A, I2=2A,I3=1,5A. Чему было равно сопротивление резистора R3? (3 Ом)
34. В электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, конденсатор С изначально не заряжен. Ключ К переводят в положение 1. Затем, спустя очень большое время, переключают его в положение 2, и снова ждут в течение достаточно большого промежутка времени. В результате перевода ключа в положение 2 энергия конденсатора увеличивается в 9 раз. Найдите сопротивление резистора R2 если R1= 10 Ом. (20 Ом)
35. Батарея состоит из нескольких параллельно соединенных одинаковых элементов с ЭДС 5 В и внутренним сопротивлением 2 Ом каждый. При токе во внешней цепи 2 А КПД схемы равен 80%. Из скольких элементов состоит батарея? (4)
36. Два медных проводника одинаковой длины, соединенных последовательно, подключены к батарее, внутренним сопротивлением которой можно пренебречь. При протекании тока на них выделяется мощность Р1. Какая мощность выделяется на проводниках при их параллельном соединении, если сечение второго вдвое больше первого? (Р2=4,5 Р1)
37. В цепи, состоящей из источника тока и нагрузки сопротивлением 13 Ом, на нагрузке выделяется мощность 50 Вт. В цепи, состоящей из двух последовательно соединенных таких же источников тока и той же нагрузки, на нагрузке выделяется мощность 72 Вт. Чему равно внутреннее сопротивление источника? (26 Ом)
38. В цепи, состоящей из источника тока и нагрузки сопротивлением 38 Ом, на нагрузке выделяется мощность 50 Вт. В цепи, состоящей из двух параллельно соединенных таких же источников тока и той же нагрузки, на нагрузке выделяется мощность 72 Вт. Чему равно внутреннее сопротивление источника? (19 Ом)