2020-04-07
595
При решении задач нужно:
1) Обратить внимание на выбор исходной формулы для расчёта мощности. Анализируя условие задачи, необходимо прежде всего установить, идёт ли речь о мощности, выделяемой на участке цепи, или о мощности, выделяемой источником, или о мощности во внешней цепи источника.
2) При решении задач на тепловое действие тока использовать закон Джоуля – Ленца.
3) В задачах на сравнение количеств теплоты, выделяемой в разных резисторах, необходимо выяснить, что на этих участках одинаково: сила тока или напряжение, и в зависимости от этого использовать формулу 
.
Задание 2. Решите количественные задачи.
Задача 1. Клеммы источника тока с ЭДС 
и внутренним сопротивлением r замкнули проводником длиной l и массой m. При этом сила тока в цепи была равна I. Металл, из которого сделан проводник, указан в таблице. Определите значение величины, обозначенной «?».
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| ε, В | ? | 1 | 2 | 4,5 | 1 | 2 | ? | 3 | 4,5 | 1,5 |
| r, Ом | 0,5 | ? | 1 | 0,8 | 0,2 | 0,7 | 1 | ? | 1 | 0,5 |
| l, м | 10 | 15 | ? | 10 | 5 | ? | 12 | 10 | ? | 15 |
| m, г | 15 | 200 | 67 | ? | 14 | 7,4 | 48 | 15 | 34 | ? |
| I, А | 2 | 1,5 | 1 | 4 | ? | 1 | 1 | 2 | 4 | 2 |
| Металл | Al | Cu | Ag | Cu | Al | Cu | Ag | Al | Ag | Cu |
|
|
|
Задача 2. Цепь состоит из источника с внутренним сопротивлением r, ЭДС - ε и двух последовательно соединенных резисторов с сопротивлениями R1 и R2. Сила тока в цепи I, напряжения на резисторах соответственно равны U1 и U2. Определите значения величин, обозначенных «?».
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| ε, В | 6 | ? | ? | 12 | ? | 15 | ? | 12 | ? | 16 |
| r, Ом | 0,1 | 1 | 0,5 | ? | 0,2 | 1 | 0,4 | ? | 0,2 | 1 |
| R1, Ом | 2 | 5 | 2 | ? | 3 | ? | 2 | 5 | 2 | ? |
| R2, Ом | 3 | 7 | 3 | 4 | 5 | 5 | 4 | 6 | 4 | ? |
| I, А | ? | 1 | ? | ? | ? | 0,8 | ? | 1 | 0,5 | ? |
| U1, В | ? | ? | 4 | 3 | ? | ? | 6 | ? | ? | 5 |
| U2, В | ? | ? | ? | 7 | 5 | ? | ? | ? | ? | 10 |
Задача 3. Резистор сопротивлением R включен в сеть напряжением U, через него проходит ток I. За время ∆t выделяется энергия Q. Мощность Р. Определите значения величин, обозначенных «?».
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| R, Ом | ? | 0,5 | 2 | ? | ? | 3 | 5 | ? | 8 | 2 |
| U, В | 2 | 4 | ? | 5 | ? | 9 | ? | 10 | ? | 2 |
| I, А | 1 | ? | 2 | ? | 1 | ? | 2 | 4 | 8 | ? |
| Q, Дж | ? | 16 | ? | 10 | ? | ? | 40 | ? | 5,12 | ? |
| ∆t, с | 5 | ? | 10 | ? | 5 | 2 | ? | 20 | ? | 10 |
| Р, Вт | ? | ? | ? | 15 | 5 | ? | ? | ? | ? | ? |
Задача 4. При подключении к батарее гальванических элементов резистора сила тока в цепи равна I1, напряжение на резисторе – U1, мощность тока во внешней цепи – P1. При подключении к этой же батарее другого резитстора сила тока в цепи равна I2, напряжение на резисторе U2, мощность тока – P2. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление батареи, а также значение величины, обозначенной «?».
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| I1, А | ? | 3 | 1 | 1 | 2 | 4 | 3 | 1 | ? | 2 |
| U1, В | 2,5 | ? | 2,5 | 11 | 3 | 6 | 3 | 1,3 | 5,5 | ? |
| P1, Вт | 5 | 13,5 | ? | 11 | 6 | 24 | 9 | 1,3 | 22 | 6,6 |
| I2, А | 3 | 4 | 2 | ? | 4 | 2 | 4 | 0,5 | 2 | 1 |
| U2, В | 1,5 | 4 | 2 | 9 | ? | 9 | ? | 1,4 | 6,5 | 3,9 |
| P2, Вт | 4,5 | 16 | 4 | 2,7 | 16 | ? | 8 | ? | 13 | 3,9 |
|
|
|
Задача 5. К источнику тока с ЭДС и внутренним сопротивлением r подключен электрический чайник. Когда вода в нем кипит, то из его носика площадью поперечного сечения S пар вырывается со скоростью 
. Определите значение величины, обозначенной «?». (Потери тепла не учитывайте, атмосферное давление считайте нормальным, КПД источника тока равным 
).
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| ε, В | ? | 110 | 70 | 90 | 50 | ? | 120 | 100 | 90 | 220 |
| r, Ом | 2 | ? | 1 | 1 | 2 | 2 | ? | 3 | 1,5 | 2 |
| η, % | 90 | 95 | ? | 90 | 95 | 93 | 90 | ? | 95 | 98 |
| S, см2 | 1,2 | 2 | 2,5 | ? | 1 | 3 | 2,5 | 1 | ? | 1,5 |
 , м/с
| 2,5 | 1,4 | 0,9 | 1,5 | ? | 4,1 | 3,6 | 1,7 | 1,3 | ? |
