Меню

Тема урока решение задач по теме работа электрического тока

Задачи на работу и мощность электрического тока с решением

В сегодняшней статье мы займемся решением задач на тему «Работа и мощность постоянного тока». Вдруг кому-нибудь пригодится.

Кстати, много полезной информации для студентов, а также приятные скидки, вы найдете на нашем телеграм-канале. Подписывайтесь!

Работа и мощность тока: задачи с решением

Перед непосредственным решением задач на работу и мощность электрического тока повторите теорию, ознакомьтесь с общей памяткой по решению задач. Также мы собрали для вас вместе более 40 формул по физике, держите их под рукой.

Задача №1. Мощность электрического тока

Условие

Сопротивление нити накала электрической лампы составляет 400 Ом, а напряжение на нити равно 100 В. Какова мощность тока в лампе?

Решение

По определению, мощность тока на участке цепи равна работе, деленной на время, за которое она была совершена:

Подставим значения, и найдем мощность:

Ответ: 25 Вт.

Задача №2. Расчет мощности электрического тока

Условие

Два резистора соединены параллельно и последовательно. В каком из двух резисторов мощность тока больше (и во сколько раз) соответственно при параллельном и последовательном соединении?

Решение

1) При последовательном соединении сила тока в каждом резисторе одинакова, а мощность тока напрямую зависит от сопротивления резисторов:

Мощность тока во втором резисторе больше в 10 раз.

2) При параллельном соединении на резисторах будет разная сила тока, но одинаковое напряжение. Для мощности тока целесообразно использовать формулу:

Мощность тока в первом резисторе больше в 10 раз.

Ответ: В 10 раз больше во втором резисторе; в 10 раз больше в первом резисторе.

Задача №3. Работа электрического тока

Условие

Какова работа электрического тока в паяльнике, если сила тока в цепи равна 3 А, а сопротивление паяльника – 40 Ом? Время работы паяльника – 30 минут. Какое количество теплоты выделится в паяльнике за это время?

Решение

По закону Джоуля-Ленца, работа тока на наподвижном проводнике с сопротивлением R, преобразуется в тепло.

При вычислениях не забывайте переводит все величины в систему СИ.

Работа тока равна выделившемуся количеству теплоты.

Ответ: 648 кДж.

Задача №4. Расчет работы электрического тока

Условие

Какую работу ток совершает в электродвигателе за 20 минут, если сила тока в цепи равна 0,2 А, а напряжение составляет 12 В.

Решение

Применим формулу для работы тока:

Ответ: 2880 Дж.

Напоследок мы приберегли для вас задачу посложнее.

Задача №5 на закон Джоуля-Ленца

Условие

Сила тока в проводнике сопротивлением R=20 Ом нарастает в течение времени Δt=2 с по линейному закону от I0=0 до Imax=6 А. Определить количество теплоты Q1, выделившееся в этом проводнике за первую секунду, и Q2 — за вторую, а также найти отношение этих количеств теплоты Q2/Q1.

Решение

Закон Джоуля – Ленца применим в случае постоянного тока (I =const). Если же сила тока в проводнике изменяется, то указанный закон справедлив для бесконечно малого промежутка времени и записывается в виде:

Здесь сила тока I является некоторой функцией времени. В нашем случае I=kt, где k — коэффициент пропорциональности, равный отношению приращений силы тока к интервалу времени, за который произошло это приращение:

С учетом этого, формула для количества теплоты примет вид:

Для определения количества теплоты, выделившегося за конечный промежуток времени, выражение для бесконечно малого количества теплоты следует проинтегрировать в пределах от t1 до t2:

При определении количества теплоты, выделившегося за первую секунду, пределы интегрирования t1 =О, t2= 1 с и, следовательно, Q1=60 Дж, а за вторую секунду — пределы интегрирования t1= 1 с, t2=2 с и тогда Q2=420 Дж.

Кстати, читайте в нашем блоге о том, как считать интегралы.

За вторую секунду выделится теплоты в 7 раз больше, чем за первую секунду.

Ответ: 60 Дж; 420 Дж; в 7 раз больше.

Вопросы на работу и мощность электрического тока

Вопрос 1. Что такое работа электрического тока?

Читайте также:  Что будет если через катушку пропустить постоянный ток

Ответ. Работа электрического тока – это физическая величина, которая показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику. Она равна произведению силы тока на участке цепи, напряжению на концах этого участка и времени, в течение которого протекает ток по проводнику.

Единица измерения работы – 1 Джоуль.

Вопрос 2. Сформулируйте закон Джоуля-Ленца.

Ответ. Это эмпирический закон преобразования работы тока в тепло. Он был экспериментально установлен независимо друг от друга Дж. Джоулем и Э. Ленцем.

Работа электрического тока, протекающего по неподвижному проводнику с сопротивлением R, преобразуется в тепло, выделяющееся на проводнике.

При прохождении тока по проводнику положительные ионы в узлах кристаллических решеток проводника за счет энергии тока начинают сильнее колебаться, что сопровождается увеличением внутренней энергии проводника, т.е. его нагреванием.

Вопрос 3. Что такое мощность электрического тока?

Ответ. Мощность тока – физическая величина, характеризующая скорость совершения током работы. Мощность равна отношению работы к интервалу времени, за которые она была совершена:

Единицей измерения мощности является Ватт. 1 Ватт – это мощность, при которой за одну секунду совершается работа в 1 Джоуль.

Вопрос 4. Приведите пример внесистемной единицы измерения работы.

Ответ. На практике часто пользуются единицей, называемой ватт-час (втч). Так как в часе 3 600 секунд, 1 ватт-час равен 3 600 Дж.

Вопрос 5. Как измерить работу тока?

Ответ. В простейшем случае для измерения работы тока нужны амперметр, вольтметр и часы. На практике работу электрического тока измеряют с помощью счетчиков.

Нужна помощь в решении задач и выполнении других заданий? Профессиональный сервис для учащихся всегда к вашим услугам.

  • Контрольная работа от 1 дня / от 100 р. Узнать стоимость
  • Дипломная работа от 7 дней / от 7950 р. Узнать стоимость
  • Курсовая работа 5 дней / от 1800 р. Узнать стоимость
  • Реферат от 1 дня / от 700 р. Узнать стоимость

Иван

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Источник

Урок физики «Решение задач по теме «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца»»

Описание разработки

Цель урока: Обобщить знания ключевых компетенций обучающихся по теме «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца», способствовать формированию навыков решения качественных, расчетных задач.

Задачи:

мотивировать обучающихся на осознанную работу на уроке;

закрепить знания ключевых компетенций по теме: электрический ток и его характеристики, работа электрического тока, мощность электрического тока

формирование опыта практической деятельности по расчету работы и мощности электрического тока, количества теплоты, выделяющегося при прохождении электрического тока по проводнику.

продолжить формирование умений самостоятельной работы, работы в группах, классифицировать задания по степени сложности, применять знания в новой ситуации, выявлять причинно – следственные связи, формулировать выводы и давать аргументированные объяснения тепловому действию тока, работе тока;

способствовать развитию умения анализировать, предполагать, выдвигать гипотезы, наблюдать, делать выводы;

способствовать развитию умения грамотно выражать речью свои мысли

мотивировать на познавательный интерес к предмету и окружающим явлениям;

формирование умений оценивать свои и чужие поступки и действия, умения работать в коллективе.

10. Тип урока: решение задач

11. Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая

Практические (работа с текстом, классификация задач, решение задач фронтально и в микрогруппах, ) , словесные (беседа) , наглядные (наблюдение, презентация) , стимулирования и мотивации (создание проблемной ситуации, создание ситуации успеха) , контроля (тест)

12. Необходимое техническое оборудование: компьютер, мультимедийный проек­тор.

Ход урока:

Организационный момент.

Цель: обеспечить оптимальную внешнюю обстановку для работы на уроке, психологически подготовить учащихся к общению и предстоящему занятию.

Задачи: Создать доброжелательный настрой ну урок. Проверка готовность класса и оборудования к уроку.

Методы: слуховое восприятие

Приветствие, настрой на продуктивную работу на уроке. Указание на предстоящий объем работы.

Урок физики Решение задач по теме Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца

Сообщение темы и целей урока.

Цель: мотивировать обучающихся на осознанную работу, на формулировку цели урока

Задачи: обеспечение мотивации и принятия учащимися темы урока, создание условий для возможности формулирования учащимися цели учебной деятельности на уроке, способствовать развитию умения грамотно выражать речью свои мысли.

Читайте также:  Как измерить электродвижущую силу источника тока

Сообщает тему урока, демонстрирует слайд №1, мотивирует обучающихся к формулировке цели урока

Повторение и систематизация пройденного материала

Цель: обобщить знания ключевых компетенций по теме: электрический ток и его характеристики, работа электрического тока, мощность электрического тока

Задачи:закрепить знания ключевых компетенций по теме: электрический ток и его характеристики, работа электрического тока, мощностьэлектрического тока, способствовать умению анализировать.

Методы : фронтальный тест

Предлагает выполнить тестовую проверочную работу, демонстрирует слайды №2-5.

Предлагает самостоятельно проверить правильность выполнения и произвести самооценку. Показывает слайд №6

Источник

Урок-практикум по теме «Решение задач на работу и мощность электрического тока», 8-й класс

Разделы: Физика

Класс: 8

Цели урока:

  • Обучающая: повторить и обобщить знания по данной теме; совершенствовать навыки решения физических задач.
  • Развивающая: развивать умение анализировать, сравнивать и обучать; развивать устную и письменную речь; формировать умения выполнять обобщение, развивать мышление.
  • Воспитательная: прививать интерес к физике, к её практическому применению, умение работать в парах, умение слушать друг друга.

«Каждый школьник знаком теперь с истинами, за которые Архимед отдал бы жизнь»

I. Организационный момент

Рефлексия настроения.
– Ребята, доброе утро. Я пришла к вам на урок вот с таким настроением! (Показываю изображение солнца – Приложение 1) А какое у вас настроение? У вас на столе лежат карточки с изображением солнца, солнца за тучей и тучи. Покажите, какое у вас настроение. Спасибо, я рада, что у вас отличное настроение, и вы готовы работать.
– Итак, на прошлом уроке, мы познакомились с такими физическими понятиями, как работа и мощность тока. Я думаю, вам всем хорошо известна значимость электрического тока в жизни человека. Нас окружает множество приборов, которые работают от электричества. А умение рассчитывать работу и мощность тока вам всем понадобится в жизни.
– Как вы, ребята, считаете, что необходимо знать для решения задач по данной теме? (Ответы учащихся)
– Итак, задача нашего урока – повторить формулы для определения работы и мощности тока и применить их к решению задач.

II. Устная работа

  • Скажите, как определить работу электрического тока?
  • Что называется работой электрического тока?
  • Как определить мощность электрического тока?
  • В каких единицах измеряется работа тока?
  • В каких единицах измеряется мощность тока?
  • В каких единицах измеряется количество электричества?

Работа в статических парах.

– Ребята, сформулируйте определения работы и мощности тока. Первый вариант сформулируйте этот признак второму варианту, второй вариант – первому.
Ребята, возьмите оценочные листы и оцените ответы друг друга, за правильный ответ – 1 балл.

– Ребята, прежде чем мы преступим к решению задач, давайте повторим физические величины, которые нам необходимы для решения задач.

III. Физический диктант

2 человека у доски.

1. Запишите формулу работы тока.
2. Из формулы работы тока выразите напряжение.
3. Запишите закон Ома.
4. Из закона Ома выразите сопротивление.
5. Запишите формулу мощности.

Переведите в систему СИ:

2 проверяющих у доски со своими тетрадями, отмечают верные и не верные ответы.
Количество верных ответов командиры вносят в оценочные листы. (Приложение 2)

?V. Решение задач

На доске даны тексты 2 задач.

  1. Расход энергии в электрической лампе при силе тока 0,5 А в течение 8 ч составляет 1728 кДж. Чему равно сопротивление лампы?
  2. Определите стоимость электроэнергии, потребляемой телевизором в течение 2 ч, если стоимость 1 кВт*ч равна 2,5 руб, а потребляемая телевизором мощность от сети 150 Вт.

Задачи разбираются у доски.

1. Что известно по условию задачи?
2. Что нужно найти?

– Вопросы есть по этой задаче?

– В практике, вычисляя работу, гораздо удобнее время выражать в часах, а работу тока не в джоулях, а в других единицах: ватт-час (Вт*ч), гектоватт-час (гВт*ч), киловатт-час (кВт*ч).

1Вт*ч = 3600 Дж;
1гВт*ч = 100Вт*ч = 360000 Дж;
1кВт*ч = 1000Вт*ч = 3 600 000 Дж;

В быту используется очень много различных электрических приборов: холодильники, пылесосы, утюги и др., мощность этих приборов измеряется в кВт. Давайте посмотрим на модель квартиры и оценим потребляемую приборами мощность, в кВт*ч и рублях.
(Модель высокомощных электроприборов и экономичных электроприборов, конструктор виртуальных экспериментов, http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/94f56a2c-d766-a68a-adad-b67ff002adb6/118896/?interface=pupil&class=50&subject=30)

Читайте также:  Какие мощности различаются в цепях переменного тока

V. А теперь работаем в группах

– Возьмите конверт с заданием, в нем 2 карточки. Одна карточка с заданием (Приложение 4), а вторая – с инструкцией (Приложение 3).
Прочитайте инструкцию, выполните задания. При возникновении трудностей следуйте указаниям инструкции.

– Закончили работу. Оценочные листы положите в тетрадь, тетрадь положите на край стола.

VI. Итог урока

– Итак, ребята, давайте вспомним, какова была цель нашего урока (повторить и обобщить знания по теме «Работа и мощность электрического тока» и применить их к решению задач). Как вы думаете, мы достигли этой цели?
В ту отдаленную эпоху, когда молнии приписывали «богам», вопрос «Сколько стоит молния?» звучал бы кощунственно. Но в наши дни, когда электрическая энергия превратилась в товар, который измеряют и оценивают, этот вопрос вовсе не должен казаться бессмысленным.

Рефлексия результативности

– Ребята, давайте оценим нашу работу на уроке. Перед вами карточка с изображением горы. Если вы считаете, что хорошо потрудились на уроке, научились применять формулы для решения задач, то нарисуйте себя на вершине самой высокой горы (Приложение 5). Если осталось что-то неясно, нарисуйте себя ниже.
Покажите свои рисунки. Вложите их в свои рабочие тетради.

Рефлексия настроения

– Ребята, поскольку мы достигли цели нашего урока, то настроение у меня вот такое: (показываю солнце). А у вас какое настроение?
– Замечательно, что у вас настроение не ухудшилось, а у кого-то даже улучшилось.
– Ребята, я проверю решённые вами задачи, сверю свою оценку с тем, как вы себя оценили, и на следующем уроке назову оценки за сегодняшний урок.
– Спасибо за урок. До свидания.

Источник



Решение задач. Электрический ток

Конспект по физике для 8 класса «Решение задач по теме Электрический ток». Как решать задачи на нахождение силы тока в цепи. Как решать задачи на нахождение напряжения в цепи. Как решать задачи на закон Ома.

Решение задач по теме
Электрический ток

ЗАДАЧА 1.

Через нить накаливания лампочки от карманного фонарика за 2 мин проходит электрический заряд, равный 30 Кл. Определите силу тока в этой лампочке.

Запишем условие задачи и решим её.

Ответ: I = 250 мА.

ЗАДАЧА 2.

Электродвигатель включён в электрическую цепь с напряжением 24 В. Определите заряд, прошедший через электродвигатель, если при этом была совершена работа, равная 84 кДж.

Ответ: q = 3500 Кл.

ЗАДАЧА 3.

Определите силу тока в кипятильнике, включённом в сеть с напряжением 220 В, если сопротивление спирали составляет 55 Ом.

Ответ: I = 4 А.

ЗАДАЧА 4.

Какое напряжение нужно приложить к концам проводника сопротивлением 5 Ом, чтобы по проводнику пошёл ток с силой тока, равной 300 мА?

Ответ: U = 1,5 В.

ЗАДАЧА 5.

Определите сопротивление резистора, если за время 10 мин через него проходит заряд 200 Кл. Напряжение на концах резистора равно 6 В.

Ответ: R = 18 Ом.

ИТОГИ темы «Электрический ток»

  • Электрическим током называют упорядоченное движение заряженных частиц под действием электрического поля.
  • Сила тока — это физическая величина, которая показывает, какой электрический заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени.
  • Работу электрического поля, создающего электрический ток, называют работой тока.
  • Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного электрического заряда из одной точки поля в другую.
  • Электрическое сопротивление характеризует свойство проводника препятствовать протеканию в нём электрического тока.
  • Закон Ома гласит: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению.

Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Решение задач. Электрический ток».

Источник