33. Решение задач по теме «Электрические явления»

Введение

При изучении темы «Электрические явления» мы рассмотрели электризацию, электрический ток и его действие. На этом уроке мы решим несколько задач по теме «Электрические явления», тем самым повторим и закрепим ранее изученный материал.

Задача 1 (электризация)

Как можно наэлектризовать тело? Варианты ответа:

А. Наэлектризовать тело можно только трением.

Б. Тело можно наэлектризовать только соприкосновением с другим заряженным телом.

В. Наэлектризовать тело можно только наведением.

Г. Правильными ответами являются все вышеперечисленные (А, Б, В).

Решение

Электризация – это разделение электрических зарядов при контакте двух или более тел. Существуют несколько видов электризации:

• трения (эксперимент, при котором бумажки начинают двигаться, если к ним поднести наэлектризованную палочку);

• соприкосновения (если одно тело, обладающее зарядом, поднести к другому незаряженному, то при соприкосновении электрический заряд от одного тела перейдёт к другому, таким образом, наэлектризуются оба тела);

• электризация наведением.

Рассмотрим электризацию наведением. Для этого возьмем линейку и положим ее на вершину железного стержня, на котором закреплен бумажный султан (султан представляет собой мелко нарезанные бумажные ленточки, перевязанные посредине) (см. рис. 1), после этого прикоснемся к стержню, чтобы снять на нем заряд, и расправим полоски султана. Затем наэлектризуем стеклянную палочку трением о бумагу и подведем ее к линейке, результатом станет то, что линейка начнет вращаться на вершине железного стержня. При этом стеклянной палочкой прикасаться к линейке не следует. Это доказывает то, что существует электризация без непосредственного соприкосновения между телами – электризация наведением.

Ответ: наэлектризовать тело можно трением, соприкосновением и наведением (вариант Г).

Задача 2 (электрический ток)

Определить полный ток (сила тока, которую показывает амперметр) в схеме, если сопротивление первого резистора равно 2 Ом и напряжение на нём составляет 6 В, а сопротивление второго резистора равно 3 Ом (см. рис. 2).

Дано: R₁ = 2 Ом; R₂ = 3 Ом; U = 6 В

Найти: 

Решение

Резисторы в данной схеме соединены между собой параллельно, следовательно, напряжение на втором резисторе также составляет 6 В.

Используя закон Ома для участка цепи, определим силу тока в каждом из этих сопротивлений (резисторов):

При параллельном соединении проводников общая сила тока на участке цепи (полный ток) равна сумме сил токов, следовательно:

Ответ:

Задача 3 (действие электрического тока)

Какое количество воды можно нагреть от 20 ℃ до 100 ℃, израсходовав при этом 0,5 кВтчас энергии. КПД нагревательной установки

Дано: 0,5 кВтчас (работа тепловой установки);

Найти: 

Решение

Переведём данные в систему СИ:

Запишем формулу для количества теплоты, необходимую для нагревания воды:

, где

 – удельная теплоёмкость воды (табличное значение),

,

– количество воды.

Тепловая установка, которая нагревает воду, обладает коэффициентом полезного действия, то есть на нагревание воды пойдёт только часть энергии, вырабатываемой установкой. Эта часть определяется количеством теплоты, формула которой записана выше.

Коэффициент полезного действия равен отношению полезного количества теплоты (тепло на нагревание воды) к работе тепловой установки (энергия, которую выделяет установка).

Из данного выражения найдём количество воды (m):

Ответ:  

Список литературы

1. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б./Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. Физика 8. – М.: Мнемозина.

2. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.

3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-портал «Clck.ru» (Источник)

2. Интернет-портал «Zadachi-po-fizike.ru» (Источник)

Домашнее задание

1. П. 27, стр. 82, упражнение 19 (2); П. 48, стр. 138, упражнение 32 (4); П. 49, стр. 142, упражнение 33 (5); П. 53, стр. 151, упражнение 37 (1). Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.

2. Сопротивление электрического кипятильника R = 100 Ом . Сила тока в цепи I = 2 А. Какое кол-во энергии Q выделит кипятильник за промежуток времени = 5 минут? 

3. Как измерить напряжение городской сети, превышающее U = 200 В , если имеются два вольтметра со шкалами до U = 150 В?