Работа и мощность тока. Закон Джоуля — Ленца — 8 класс
Читайте показания электросчётчика, сравнивайте режимы приборов и рассчитывайте теплоту, выделенную проводником.
Вопросы и ответы
Выберите ответ мысленно и откройте пояснение для проверки.
-
Какой энергии соответствует 1 кВт·ч, указанный на электросчётчике?
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.
-
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?
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.
-
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?
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.
-
Силу тока в резисторе увеличили вдвое. Сопротивление резистора и время наблюдения остались прежними. Как изменилось количество выделившейся теплоты?
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.
-
Через резистор сопротивлением 5 Ом в течение 40 с течёт постоянный ток силой 3 А. Сколько теплоты выделилось в резисторе?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 1 800 Дж
Подставляем данные в формулу Q = I²Rt. Получаем 3² × 5 × 40 = 1 800 Дж.
-
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?
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.
-
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?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 80 %
Полезный результат — 32 кДж из затраченных 40 кДж. Делим 32 на 40 и умножаем на 100 %, получаем 80 %.
-
В защищённой цепи возник слишком большой ток. Как плавкий предохранитель прекращает его протекание?
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.