Работа и мощность тока - Разноуровневые задания

Задания уровня “А”

1. Какую работу совершит ток силой 2 А за 5 мин при напряжении в цепи 15 В?

2. Электрическая печь, сопротивление которой 100 Ом, потребляет ток 2 А. Определите потребляемую электроэнергию за 2 ч непрерывной работы печи.

3. Найдите количество теплоты, которое выделится в резисторе сопротивлением 100 Ом, включенном в сеть с напряжением 40 В, за 2 минуты.

4. В лампочке карманного фонаря сила тока равна 0,2 А. Вычислите электрическую энергию, получаемую лампочкой за каждые 3 мин, если напряжение на лампочке составляет 3,6 В.

5. Рассчитайте количество теплоты, которое выделит за 5 минут проволочная спираль сопротивлением 50 Ом, если сила тока равна 1,5 А.

6. По схеме, изображенной на рис. 58, найдите мощность тока в электрической лампочке.

7. Определите мощность тока в электрической лампе, включенной в сеть напряжением 220 В, если известно, что сопротивление нити накала лампы 1936 Ом. Какой силы ток течет по нити накала?

8. Электродвигатель, включенный в сеть работал 2 ч. Расход энергии при этом составил 1600 кДж. Определите мощность электродвигателя.

9. Чему равна мощность тока в электрической лампочке, включенной в сеть с напряжением 220 В, если сопротивление нити накала лампочки равно 484 Ом?

10. По схеме, приведенной на рис. 59, определите мощность тока, потребляемую данным участком цепи, если R = 100 Ом.

11. Определите сопротивление электрического паяльника, потребляющего ток мощностью 300 Вт от сети напряжением 220 В.

12. Телевизор, потребляемая мощность которого 150 Вт, работает от сети напряжением 220 В. Какой плавкий предохранитель следует установить в телевизоре, если имеются предохранители на 0,5 А, 1 А и 2 А?

13. Какое сопротивление следует включить в сеть с напряжением 220 В, чтобы в нем за 10 мин выделилось 66 кДж теплоты?

14. Электрическая печь потребляет мощность 11 кВт при величине тока 50 А. Определите напряжение в сети, питающей электрическую печь.

15. Найдите работу, совершенную за 10 мин током мощностью 25 Вт.

Задания уровня “В”

1. В электрической лампе в течение 8 минут выделено 28,8 кДж энергии. Найдите сопротивление нити лампы, если она включена в сеть с напряжением 220 В.

2. При напряжении 220 В в электрической лампе в течение 1 мин израсходовано 3600 Дж энергии. Определите, чему равна сила тока в лампе.

3. Рассчитайте, за какое время электрический утюг выделит 1600 Дж теплоты, если сила тока в нем 3 А, а напряжение в сети 220 В.

4. Определите сопротивление электрической плитки, если она при силе тока 4 А за 10 мин потребляет 400 кДж энергии.

5. Электрическая лампа мощностью 100 Вт включена в сеть с напряжением 220 В. Определите сопротивление нити накала лампы, силу тока лампе и недельный расход электроэнергии при условии, что в день лампа горит в течение 5 ч.

6. По схеме, приведенной на рис. 60, определите мощность тока, потребляемую второй лампой, если сопротивления ламп соответственно равны R₁ = 5 Ом, R₂ = 6 Ом, R₃ = 6 Ом.

7. Определите количество теплоты, которое выделится в проводнике R₁ за 5 мин, если R₁ = 55 Ом, R₂ = 50 Ом (рис. 61).

8. Определите мощность, потребляемую первой лампой (рис. 62), если сопротивления ламп соответственно равны R₁ = 10 Ом, R₂ = 12 Ом, R₃ = 24 Ом.

9. По схеме, приведенной на рис. 63, рассчитайте количество теплоты, которое выделится в проводнике R₂ за 10 мин, если R₁ = 200 Ом.

10. Определите мощность, потребляемую третьей лампой (рис. 64), если сопротивления ламп соответственно равны R₁ = 6 Ом, R₂ = 12 Ом, R₃ = 12 Ом.

11. Какова мощность электрического чайника, если за 2,5 минуты в нем 500 г воды нагреется от температуры 20 °С до температуры 80 °С?

12. Электрическая печь, имеющая спираль из никелиновой проволоки с площадью поперечного сечения равной 1,5 мм² и длиной 51 м, присоединяется к сети с напряжением 110 В. Какое количество теплоты выделяет такая печь в течение одного часа?

13. Рассчитайте, за какое время на электроплитке можно 1 кг воды, взятой при температуре 20 °С, нагреть до кипения, если при напряжении 220 В по ней течет ток 5 А.

14. Электрический кипятильник потребляет ток 4 А при напряжении 220 В. Какое количество воды нагреет этот кипятильник от температуры 28 °С до кипения за 10 мин.

15. Чему равно удельное сопротивление материала, из которого изготовлена спираль нагревательного элемента мощностью 480 Вт, если его длина равна 18 м, площадь поперечного сечения 0,24 мм², а напряжение в сети 120 В?

Задания уровня “С”

1. За какое время в электрическом чайнике мощностью 600 Вт можно вскипятить 1 л воды, взятой при температуре 20 °С? КПД чайника равно 70%.

2. Сколько воды с начальной температурой 18 °С можно вскипятить за 10 мин на электрической плитке мощностью 600 Вт? Определите сопротивление спирали, если плитка работает от сети с напряжением 120 В, а ее КПД равен 82%.

3. Подошва стального утюга массой 600 г в процессе работы нагрелась от температуры 20 °С до температуры 250 °С. Сколько времени ушло на нагревание утюга, если его мощность составляет 700 Вт, а КПД равен 75%?

4. На электрической плитке мощностью 800 Вт 1,5 л воды нагревается от температуры 15 °С до температуры 100 °С за 20 минут. Определите КПД установки.

5. Какой длины надо взять никелиновую проволоку площадью поперечного сечения 0,84 мм², чтобы изготовить нагреватель на 220 В, при помощи которого можно было бы нагреть 2 л воды от температуры 20 °С до кипения за 10 мин при КПД 80%?

6. Две электрические лампочки включены в сеть последовательно, как показано на схеме (рис. 65). Какая лампочка потребляет большую мощность и во сколько раз, если их сопротивления соответственно равны R₁ = 100 Ом и R₂ = 300 Ом.

7. По схеме, изображенной на рис. 66, рассчитайте, какое количество теплоты выделится во втором проводнике, если в первом выделилось 18 кДж теплоты. R₁ = 150 Ом, R₂ = 90 Ом.

8. Электрические лампы Л1, Л2, Л3 и Л4 мощностью, соответственно равной Р₁ = 100 Вт, Р₂ = 50 Вт, Р₃ = 50 Вт и Р₄ = 25 Вт, включены в сеть с напряжением 220 В (рис. 67). Какая из них будет гореть ярче других?

9. По схеме, приведенной на рис. 68, определите количество теплоты, которое выделится в каждом проводнике за 10 мин, и общее количество теплоты, которое выделится на этом участке цепи за то же время. R₁ = 10 Ом, R₂ = 10 Ом, R₃ = 20 Ом, R₄ = 20 Ом, R₅ = 20 Ом.

10. Электрические лампы Л1, Л2, Л3 и Л4 мощностью, соответственно равной Р₁ = 100 Вт, Р₂ = 50 Вт, Р₃ = 50 Вт и Р₄ = 25 Вт, включены в сеть с напряжением 220 В (рис. 69). Определите, в какой из них при протекании тока будет выделяться большее количество теплоты.

11. При ремонте электрической плитки спираль была укорочена на 0,2 первоначальной длины. Во сколько раз изменилась мощность плитки?

12. Две лампы, мощность которых при напряжении 220 В равна соответственно 60 Вт и 100 Вт, включаются в цепь с тем же напряжением в одном случае параллельно, а в другом - последовательно. Определите количество теплоты, которое выделяется в каждой лампе за 30 с в обоих случаях.

13. Электрический чайник имеет два нагревателя. При включении одного из них вода в чайнике закипает за 10 мин; при включении второго - за 40 мин. Через сколько времени закипает вода, если оба нагревателя включены последовательно? параллельно?

14. Две лампы мощностью 40 Вт и 60 Вт, рассчитанные на одинаковое напряжение, включены в сеть с тем же напряжением последовательно. Какие мощности тока они потребляют?

15. В электрическом самоваре мощностью 600 Вт и электрическом чайнике мощностью 300 Вт при включении в сеть напряжением 220 В, на которое они рассчитаны, вода закипает одновременно через 20 мин. Через сколько времени закипит вода в самоваре и чайнике, если их соединить последовательно и включить в ту же сеть?