Самостоятельная работа

Самостоятельная

работа

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 за 1 мин в электрической печи, включенной в сеть силой тока 4 А, если сопротивление печи 30 Ом?

2. Какое количество теплоты ежесекундно выделяется ксеноновым электрическим светильником мощностью 300 кВт?

3. Электрическая печь для плавки металла потребляет ток 800 А при напряжении 60 В. Сколько теплоты выделяется в печи за 1 мин?

4. Какое количество теплоты выделится в нити электрической лампы в течение 1 ч, если лампа потребляет ток силой 1 А при напряжении 110 В?

5. 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?

6. Сколько теплоты выделится за 1 ч в реостате, сопротивление ко­торого 100 Ом, при силе тока в цепи 2 А?

7. Электрическая печь для плавки металла потребляет ток 800 А при напряжении 60 В. Сколько теплоты выделяется в печи за 1 мин?

8. 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.

Самостоятельная

работа

ЗАКОН ДЖОУЛЯ—ЛЕНЦА

Достаточный уровень

1. Два проводника сопротивлением 10 Ом и 23 Ом включены в сеть напряжением 100 В. Какое количество теплоты выделится за 1 с в каждом проводнике, если их соединить последовательно?

2. Два проводника сопротивлением 10 Ом и 23 Ом включены в сеть напряжением 100 В. Какое количество теплоты выделится за 1 с в каждом проводнике, если их соединить параллельно?

3. Два проводника, сопротивление которых 5 Ом и 7 Ом, соединяют параллельно и подключают к источнику электрической энергии. В первом выделилось 17,64 Дж энергии. Какое количество энер­гии выделилось во втором проводнике за это же время?

4. В кипятильнике емкостью 5 л с КПД 70% вода нагревается от 10 до 100 °С за 20 мин. Какой силы ток проходит по обмотке на­гревателя, если напряжение равно 220 В?

5. Сколько времени будут нагреваться 1,5 л воды от 20 до 100 °С в электрическом чайнике мощностью 600 Вт, если КПД его 80% ?

6. Определите, на какое напряжение рассчитан электрокипятиль­ник, который за 5 мин нагревает 0,2 кг воды от 14 °С до кипения, при условии, что по его обмотке протекает ток силой 2 А. Поте­рями энергии пренебречь.

7. Элемент с внутренним сопротивлением 4 Ом и ЭДС 12 В замкнут проводником с сопротивлением 8 Ом. Какое количество теплоты будет выделяться во внешней части цепи за 1 с?

8. В электрическом паяльнике при напряжении 220 В протекает ток 0,22 А. Сколько олова, взятого, при температуре 293 К, можно расплавить за 1 мин?

Самостоятельная работа

ЗАКОН ДЖОУЛЯ—ЛЕНЦА

Высокий уровень

1. За время 40 с в цепи, состоящей из трех одинаковых проводни­ков, соединенных параллельно и включенных в сеть, выдели­лось некоторое количество теплоты. За какое время выделится такое же количество теплоты, если проводники соединить по­следовательно?

2. Элемент замыкается проволокой один раз с сопротивлением 4 Ом, другой — 9 Ом. В этом и другом случаях количество тепла Q, выделяющегося в проводнике за одно и то же время, оказывается одинаковым. Какое внутреннее сопротивление элемента?

3. Два чайника, каждый из которых потребляет при напряжении, 220 В мощность 400 Вт, закипают при последовательном и при параллельном подключении за одно и то же время. Чему равно сопротивление подводящих проводов?

4. Электрокипятильник со спиралью 160 Ом поместили в сосуд, содержащий 0,5 л воды при 20 С, и включили в сеть напряжением 220 В. Через 20 мин спираль выключили. Какое количество воды выкипело, если КПД спирали 80%? Удельная теплота парообразования 2,3 МДж/кг. Удельная теплоемкость воды с == 4,2 кДж/(кг • К).

5. Воздух, находящийся в закрытом сосуде вместимостью 1 л при нормальных условиях, нагревается электрическим нагревателем, рассчитанным на ток 0,2 А и напряжение 10 В. Через сколько времени давление в сосуде повысится до 1 МПа? КПД нагревателя 50%.

6. Нагреватель электросамовара состоит из двух элементов. При подключении к сети первого элемента вода в самоваре закипает через 15 мин, при подключении только второго элемента — через 20 мин. Через какое время закипит вода в самоваре, если подключить к сети оба элемента последовательно?

7. Нагреватель электросамовара состоит из двух элементов. При подключении к сети первого элемента вода в самоваре закипает через 15 мин, при подключении только второго элемента — через 20 мин. Через какое время закипит вода в самоваре, если подключить к сети оба элемента параллельно?

8. Какой длины надо взять никелиновую проволоку сечением 0,84 мм2, чтобы изготовить нагреватель на 220 В, при помощи которого можно было бы нагреть 2 л воды от 20 °С до кипения за 10 мин при КПД 80%?