Методические рекомендации и задания по физике для самостоятельной работы студентов (С.П. Степина, Н.Б. Бутко - Методические рекомендации и задания по физике для самостоятельной работы студентов), страница 4

При каком постоянном токе через поперечное сечение проводника за то же время проходит такое же количество электричества? (Ответ: 48 Кл, 12 А) 3. Источник с ЭДС н и внутренними сопротивлением г замкнут на внешнее сопротивление А . Построить график зависимости напряжения во внешней цепи от А . 4. Найти показания амперметра н вольтметра в схемах, изображенных на рисунках. ЭДС батареи 110 В, сопротивления А, = 400 Он и А' =- 600 Он, Ак =1 кОм. а) б) г) в) 5. Два элемента с ЭДС 1,4 В и 1,1 В и внутренними сопротивлениями соответственно 3 Ом н 0,2 Ом соединены разноименными полюсами.

Найти напряжение на зажимах элемента. (Ответ: О,1 В) б. Какую долю ЭДС элемента н составляет разность потенциалов сГ на его зажимах, если сопротивление элемента г в и раз меньше внешнего сопротивления А? Задачу решить 22 длача) и=0,1; б) и=-1; в) п=10. (Ответ: 9,!%; 50%; 91%) 7. Имеется предназначенный для измерения токов до 15 мА амперметр с сопротивлением 5 Ом, Какое сопротивление Я надо взять и как его включить, чтобы этим прибором можно было измерять: а) ток до 150 мА; н б) разность потенциалов до 150 В. 3.

ЭДС батарея а =- 120 В, сопротивления .~~3 — — 30 Ом, ~2 А, =60Ои. Амперметр А показывает ток 2 А. Найти К мощность, выделяющуюся в сопротивлении Я,. (Ответ: бОВт) 9. Объем воды 4„5 л воды можно вскипятить, затратив электрическую энергию 0,5 кВт'ч. Начальная температура воды 23"С.Найти КПД нагревателя. (Ответ: 80%) ! О. Найти токи 1, в отдельных ветвях мостика Уитсона при условии, что через гальванометр идет ток 1, -.=. О. ЭДС элемента 2 В, сопротивления Я, =30 Ом, К,=45 Ом и 3.--200 м. (Ответ: 4мА) 11.

Имеется шесть проводников, сопротивления которых 1 Ом, 2 Ом, 2 Ом, 4 Ом, 5 Ом, б Ом. Соединить их так, чтобы общее сопротивление было 1 Ом. 12. При электролизе медного купороса за время 1 ч вьщелилась масса меди 0,5 г. Площадь каждого электрода 75 ем~. 'Найти плотность тока. (Ответ: 55,б Аlм ) 13. Найти злектрохимический эквивалент К водорода.

23 Вопросы к лабораторным работам 1. «Изучение гальванометра в качестве амперметра и вольтметра. Подбор шунтов» 1. Что измеряет вольтметр? Как он включается в цепь? 2. Что измеряет амперметр? Как он включается в цепь? 3. Каким условиям должны удовлетворять внутренние сопротивления вольтметра и амперметра? 4. Как подключается дополнительное сопротивление к вольтметру и шунт к амперметру? Начертить схему их подключения.

5. Начертить схему для изучения работы гальванометра в качестве вольтметра. Объясните, как вы измеряли дополнительное сопротивление. 6. Начертите схему для изучения гальванометра в качестве амперметра. Как вы измеряли сопротивление шунта? 7. Что называется ценой деления и чувствительностью вольтметра, амперметра? В каких единицах измеряются эти величины? 8. Как зависят цена деления и чувствительность вольтметра от дополнительного сопротивления? 9, Как зависят цена деления и чувствительность амперметра от сопротивления шунта? 10. Какая связь между ценой деления и чувствительностью? 11.

Как вычислить дополнительное сопротивление„зная внутреннее сопротивление вольтметра? 12. Как вычислить сопротивление шунта, зная внутреннее сопротивление амперметра? 13. Объясните обозначения на измерительных приборах. 14. Каков принцип действия четырех основных типов (систем) измерительных приборов? 11.

«Определение сопротивлений с помощью моста Уитстона» .1. Электрическое сопротивление, удельное сопротивление, коэффициент электропроводности. Единицы их измерения. 2. Закон Ома для участка цепи, для замкнутой цепи. 3. Начертите схему моста Уитстона и объясните принцип работы. 24 4. Выведите расчетную формулу. б. При каком условии относительная погрешность определениями сопротивления этим методом минимальна? ~~" ~~'~3'~"а б.

Чем лимитируется точность измерений сопротивлений этим методом? 7. Вывести формулы для последовательного и параллельного соединения сопротивлений. 8. Сформулируйте правила Кнрхгофа. Ш. «Измерение ЭДС компенеоиионнмм методом» 1. Дайте определение ЭДС. 2. Объясните устройство и принцип работы гальванического элемента. 3. Сформулируйте закон Ома для участка цепи,,содержащего ЭДС. 4. Начертите распределение потенциала внутри источника: , а) ток внутри источника направлен от отрицательного полюса к положительному; ' б) ток внутри источника направлен от положительного полюса к отрицательному; в) ток через источник равен нулю.

5. Начертите схему н объясните принцип компенсационного метода измерения ЭДС. 6. Чем лимитируется точность определения ЭДС этим методом? 7. Последовательное и параллельное соединение источников тока. Задания для самостоятельного решения 1 вариант 1. Какой заряд пройдет через поперечное сечение проводника за время от 1, =-5с до 1 =Зс. Ток в проводнике изменяется по закону У = 31+1, где сила тока — в амперах, а время — в секундах. При каком постоянном токе через тот же проводник пройдет такой же заряд за то же время. 2. Источник замкнут на сопротивление 10 Ом и дает ток 3 А.

Если этот источник замкнуть на сопротивление 20 Ом, то ток 25 будет 1,6 А. Найти ЗДС и внутреннее сопротивление источника. 3. Найти внутреннее сопротивление источника, если при увеличении внешнего сопротивления с 3 Ом до 10,5 Ом КПД увеличился в два раза. 4. Имеются два одинаковых элемента с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 0„3 Ом.

Как надо соединить эти элементы (последовательно или параллельно), чтобы получить больший ток, если внешнее сопротивление: а) 0,2 Ом; б) 16 Ом? Найти ток в каждом вз этих случаев. 5. Имеется предназначенный для измерения токов до 10 А амперметр с сопротивлением 0,18 Ом, шкала которого разделена на 100 делений.

Какое сопротивление Я надо взять и как его включить, чтобы этим амперметром можно было измерять ток до 100 А? Как изменится при этом цена деления амперметра? 6. ЗДС батареи и = 100 В, ее внутреннее сопротивление 2 Ом, сопротивления Я, =-25Ом и к1 % А А = 78Ом. На сопротивлении Я, кз выделяется мощность 16 Вт. Какой ток показывает амперметр? 7, 81 =2В, ь2 =Зв, Я, = 1кОм, Я' =- 0,5 кОм, А, =0,2кОм, А, =0,2кОм.

Г Найти показания ь2 амперметра. 8. В алюминиевый калориметр массой 46 г налито 180 г воды и опущена спираль с сопротивлением 2 Ом, подключенная к источнику с напряжением 4,8 В. На сколько градусов нагреется вода за 5 мин? Потери энергии не учитывать 9. За какое время при электролизе водного раствора хлорной меди ( СиС7 ) на катоде выделится масса меди 4,74 г, если ток 2 А? 10. Какую электрическую энергию надо затратить, чтобы при электролизе раствора АдФО, выделилась масса 500 мг серебра? Разность потенциалов на электродах 4 В.

26 П вариант 1. Найти сопротивление железного стержня диаметром 1 см, если масса стержня 1 кг. 2. Обмотка катушки из медной проволоки при температуре 14'С имеет сопротивление ' 10 Ом. После пропускания тока сопротивление обмотки стало равным 12,2 Ом. До какой температуры нагрелась обмотка? Температурный коэффициент сопротивления меди 4,15 10 'К-'.

3. Элемент, сопротивление и амперметр соединены последовательно. Элемент имеет ЭДС 2 В и внутреннее сопротивление 0,4 Ом. Амперметр показывает ток 1 А. С каким КПД работает элемент? 4. Считая сопротивление вольтметра бесконечно большим, определяют сопротивление л по показаниям амперметра и вольтметра. Найти Л~~ А относительную погрешность А к найденного сопротивления, если в действительности сопротивление вольтметра равно 1000 Ом и Ч сопротивления: а) А = 1О Ом, б) Я =! 00 Ом; в) Я --: 1000 Ом .

5. Вольтметр рассчитан на напряжения до 30 В. При этом ток протекающий через вольтметр равен 10 мА. Какое сопротивление можно присоединить к вольтметру, чтобы им можно было измерять напряжения до 150 В? 6. Сопротивления А, = 25 Ои, Я, =Я, =1000м, ЭДС батареи и =1203. Найти мощность, выделяющуюся на сопротивлении Я,. 7. ЭДС а, --2В, а, =ЗВ, сопротивление Я, =1,5кОм, Я, = 0,5 кую .

Падение потенциала на сопротивлении Я равно 1 В (ток через Р направлен сверху вниз). Найти показания амперметра. 8. Последовательно' с вольтметром включен амперметр, который показывает ток 1,5 А. Какую поправку следует внести в показания амперметра, если за !О мин на катоде отложилось 0,316 г меди? 9. Сколько льда, взятого при температуре -10 С, можно растопить о за 10 мин на электрической плитке, работающей от сети с напряжением 220 В при токе 3 А, если общий КПД установки 80%? 10.