Работа и мощность тока. Закон Джоуля — Ленца — 8 класс

Читайте показания электросчётчика, сравнивайте режимы приборов и рассчитывайте теплоту, выделенную проводником.

  • 8 вопросов
  • ≈ 7 мин
  • Средний
  • работа тока
  • мощность тока
  • закон Джоуля — Ленца
  • физика 8 класс

Вопросы и ответы

Выберите ответ мысленно и откройте пояснение для проверки.

  1. Какой энергии соответствует 1 кВт·ч, указанный на электросчётчике?

    • 1 кДж
    • 3,6 кДж
    • 3,6 МДж
    • 36 МДж
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: 3,6 МДж

    Один киловатт равен 1 000 Вт, а один час — 3 600 с. Значит, 1 кВт·ч = 1 000 × 3 600 Дж = 3,6 МДж.

  2. Счётчик показывает 125,4 кВт·ч перед опытом и 126,1 кВт·ч после него. К счётчику подключена только экспериментальная установка. Сколько электроэнергии она потребила за опыт?

    • 0,7 кВт·ч
    • 1,7 кВт·ч
    • 2,5 кВт·ч
    • 251,5 кВт·ч
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: 0,7 кВт·ч

    Счётчик накапливает показания. Расход за опыт равен разности 126,1 − 125,4 = 0,7 кВт·ч.

  3. Устройство А мощностью 0,9 кВт работало 20 минут, устройство Б мощностью 0,45 кВт — один час. Какое устройство потребило больше энергии и во сколько раз?

    • Устройство А в 2 раза
    • Устройство Б в 3 раза
    • Оба потребили одинаково
    • Устройство Б в 1,5 раза
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: Устройство Б в 1,5 раза

    Двадцать минут — треть часа. Устройство А потребило 0,9 ÷ 3 = 0,30 кВт·ч, устройство Б — 0,45 кВт·ч. Отношение 0,45 ÷ 0,30 равно 1,5.

  4. Силу тока в резисторе увеличили вдвое. Сопротивление резистора и время наблюдения остались прежними. Как изменилось количество выделившейся теплоты?

    • Увеличилось в 2 раза
    • Увеличилось в 4 раза
    • Уменьшилось в 2 раза
    • Не изменилось
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: Увеличилось в 4 раза

    По закону Джоуля — Ленца Q = I²Rt. При неизменных сопротивлении и времени удвоение тока увеличивает количество теплоты в четыре раза.

  5. Через резистор сопротивлением 5 Ом в течение 40 с течёт постоянный ток силой 3 А. Сколько теплоты выделилось в резисторе?

    • 1 800 Дж
    • 600 Дж
    • 1 200 Дж
    • 3 600 Дж
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: 1 800 Дж

    Подставляем данные в формулу Q = I²Rt. Получаем 3² × 5 × 40 = 1 800 Дж.

  6. На резисторы 10 Ом и 20 Ом подали одинаковое напряжение. Через каждый ток идёт одинаковое время, сопротивления постоянны. В каком резисторе выделится больше теплоты и во сколько раз?

    • В резисторе 20 Ом в 2 раза
    • В резисторе 10 Ом в 4 раза
    • В резисторе 10 Ом в 2 раза
    • В обоих поровну
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: В резисторе 10 Ом в 2 раза

    Подставляем I = U/R в формулу Q = I²Rt и получаем Q = U²t/R. Сопротивление 10 Ом вдвое меньше, значит, теплоты выделится вдвое больше.

  7. Нагреватель получил от сети 40 кДж энергии, а вода получила от него 32 кДж теплоты. Только нагрев воды считаем полезным результатом. Каков КПД нагревания воды?

    • 20 %
    • 80 %
    • 32 %
    • 125 %
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: 80 %

    Полезный результат — 32 кДж из затраченных 40 кДж. Делим 32 на 40 и умножаем на 100 %, получаем 80 %.

  8. В защищённой цепи возник слишком большой ток. Как плавкий предохранитель прекращает его протекание?

    • Охлаждается и перестаёт проводить только лишний ток
    • Увеличивает напряжение на нагрузке
    • Накапливает лишний заряд до конца работы
    • Нагревается, его вставка плавится и размыкает цепь
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: Нагревается, его вставка плавится и размыкает цепь

    Из-за большого тока в плавкой вставке быстро выделяется теплота. При её плавлении электрическая цепь разрывается и ток прекращается.

Мощность показывает, как быстро прибор потребляет энергию. Чтобы определить расход за весь сеанс, нужно учесть и время работы. В заданиях с показаниями счётчика результат выражен в киловатт-часах, а в лабораторной задаче — в джоулях.

Для расчёта нагрева проводника полезно отметить, что в условии задано и что остаётся неизменным. Сравните случаи с фиксированной силой тока и фиксированным напряжением, а затем сверяйте выбор формулы с разбором.