§51 ГДЗ Рабочая тетрадь Перышкин 8 класс (Физика)
Допишите предложения.
- Мощность равна работе, ___.
- Формулы для расчёта мощности: ___ и ___, где $$P$$ — ___; $$A$$ — ___; $$t$$ — ___; $$U$$ — ___; $$I$$ — ___.
- Единица измерения мощности — ___.
- Прибор для измерения мощности — ___.
Ответьте на вопросы.
- Остаётся ли постоянной мощность, потребляемая лампочкой, при изменении напряжения? Почему?
- Будет ли меняться накал электрической лампы (см. рис.) при перемещении ползунка реостата вправо, влево? Будет ли изменяться её мощность? Считать напряжение, подаваемое на клеммы данного участка цепи, постоянным.
Выполните задания.
- Докажите, что мощность тока на участке проводника можно вычислить не только по формуле $$P=IU$$, но и по формуле $$P=IR$$, где $$R$$ — сопротивление данного участка проводника в Ом.
- Докажите, что мощность тока в ваттах на участке проводника может быть рассчитана по формуле $$P=\frac{U^2}{R}$$, где $$U$$ — напряжение на концах участка цепи, а $$R$$ — сопротивление участка цепи.
Выполните упражнение 35 из учебника (стр. 147).
Решите задачи.
- Лампочка потребляет мощность $$100\ \text{Вт}$$. Какой ток будет идти по лампочке, если включить её в сеть с напряжением $$120\ \text{В}$$?
- Сопротивление нагревательного элемента электрического чайника равно $$44\ \text{Ом}$$. Найдите мощность тока, питающего чайник при напряжении $$220\ \text{В}$$.
- Мощность нагревательного прибора $$60\ \text{Вт}$$. Каково сопротивление прибора, если напряжение на его зажимах $$120\ \text{В}$$?
- Мотор питается током $$12{,}5\ \text{А}$$ при напряжении на зажимах $$110\ \text{В}$$. Вычислите полезную мощность мотора, если коэффициент полезного действия мотора $$58\%$$.
а) Мощность равна работе, совершаемой в единицу времени.
б) Формулы для расчёта мощности:
$$P=\frac{A}{t}$$
$$P=UI$$
где $$P$$ — мощность; $$A$$ — работа; $$t$$ — время работы; $$U$$ — напряжение; $$I$$ — сила тока.
в) Единица измерения мощности — ватт (Вт).
г) Прибор для измерения мощности — ваттметр.
1) При изменении напряжения мощность лампочки не остаётся постоянной, так как при изменении напряжения меняется сила тока, а значит, меняется и мощность:
$$P=UI$$
2) При перемещении ползунка реостата вправо сопротивление участка цепи увеличивается, сила тока уменьшается, поэтому накал лампы ослабевает, а её мощность уменьшается. При перемещении ползунка влево сопротивление уменьшается, ток возрастает, накал лампы усиливается, мощность увеличивается.
Задание 1. Докажем, что мощность можно выразить через сопротивление:
$$P=UI$$
По закону Ома:
$$U=IR$$
Подставим в формулу мощности:
$$P=I\cdot IR=I^2R$$
Следовательно, $$P=I^2R$$.
Задание 2. Докажем формулу:
$$P=UI$$
По закону Ома:
$$I=\frac{U}{R}$$
Подставим:
$$P=U\cdot \frac{U}{R}=\frac{U^2}{R}$$
Следовательно, $$P=\frac{U^2}{R}$$.
Задача 1.
$$P=100\ \text{Вт},\quad U=120\ \text{В}$$
$$P=UI,\quad I=\frac{P}{U}$$
$$I=\frac{100}{120}\approx 0{,}83\ \text{А}$$
Задача 2.
$$R=44\ \Omega,\quad U=220\ \text{В}$$
$$P=\frac{U^2}{R}$$
$$P=\frac{220^2}{44}=1100\ \text{Вт}$$
Задача 3.
$$P=60\ \text{Вт},\quad U=120\ \text{В}$$
$$P=\frac{U^2}{R},\quad R=\frac{U^2}{P}$$
$$R=\frac{120^2}{60}=240\ \Omega$$
Задача 4.
$$I=12{,}5\ \text{А},\quad U=110\ \text{В},\quad \eta=58\%=0{,}58$$
Потребляемая мощность мотора:
$$P_{\text{п}}=UI=12{,}5\cdot 110=1375\ \text{Вт}$$
Полезная мощность:
$$P_{\text{пол}}=\eta P_{\text{п}}=0{,}58\cdot 1375=797{,}5\ \text{Вт}\approx 798\ \text{Вт}$$
Ответ: а) в единицу времени; б) $$P=\frac{A}{t}$$, $$P=UI$$; в) ватт; г) ваттметр; 1) нет, мощность меняется; 2) при движении вправо накал уменьшается и мощность уменьшается, при движении влево — увеличиваются; $$P=I^2R$$; $$P=\frac{U^2}{R}$$; 1) $$0{,}83\ \text{А}$$; 2) $$1100\ \text{Вт}$$; 3) $$240\ \Omega$$; 4) $$798\ \text{Вт}$$.
