Global EE

Магнетизм — Задание Физика 8 Класс №00051613

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Магнетизм

№2. Задание без номера

ID: 00051613

Ученик подключал модель электродвигателя с постоянным магнитом к источнику с разным напряжением. Вал модели вращал маленькую крыльчатку. В каждом опыте ученик измерял силу тока в двигателе и число оборотов вала в минуту:

при напряжении $2\text{ В}$ — ток $0{,}3\text{ А}$, $600$ оборотов в минуту;

при напряжении $4\text{ В}$ — ток $0{,}4\text{ А}$, $1\,500$ оборотов в минуту;

при напряжении $6\text{ В}$ — ток $0{,}5\text{ А}$, $2\,400$ оборотов в минуту.

Выберите два верных утверждения.

1) При напряжении $6\text{ В}$ мощность тока в двигателе в $5$ раз больше, чем при напряжении $2\text{ В}$.

2) Сила тока в двигателе прямо пропорциональна напряжению на нём.

3) Число оборотов вала в минуту прямо пропорционально напряжению.

4) При напряжении $4\text{ В}$ ток за $1\text{ мин}$ совершает в двигателе работу $96\text{ Дж}$.

5) За $1\text{ мин}$ работы при напряжении $2\text{ В}$ ток совершает в двигателе большую работу, чем за $15\text{ с}$ работы при напряжении $6\text{ В}$.

Запишите в ответ номера выбранных утверждений.

Источник: Global_EE

Решение

Перед нами опыт с электродвигателем: чем больше напряжение, тем больше ток в обмотке и тем быстрее вращается вал. Мощность тока считаем по формуле $P = UI$, работу — по формуле $A = UIt$. Проверим каждое утверждение по таблице.

1) Верно. Мощность при $2\text{ В}$: $2\cdot 0{,}3 = 0{,}6\text{ Вт}$. При $6\text{ В}$: $6\cdot 0{,}5 = 3\text{ Вт}$. Отношение $3 : 0{,}6 = 5$. Заметь, напряжение выросло только втрое, но вырос и ток — поэтому мощность выросла в $5$ раз.

2) Неверно. При удвоении напряжения с $2$ до $4\text{ В}$ ток вырос с $0{,}3$ только до $0{,}4\text{ А}$, а не до $0{,}6\text{ А}$. Прямой пропорциональности нет.

3) Неверно. Напряжение выросло вдвое (с $2$ до $4\text{ В}$), а число оборотов — в $1500 : 600 = 2{,}5$ раза. При прямой пропорциональности они росли бы в одно и то же число раз.

4) Верно. $A = UIt = 4\cdot 0{,}4\cdot 60 = 96\text{ Дж}$.

5) Неверно. За минуту при $2\text{ В}$: $0{,}6\cdot 60 = 36\text{ Дж}$. За $15\text{ с}$ при $6\text{ В}$: $3\cdot 15 = 45\text{ Дж}$. Больше работа как раз во втором случае.

Проверим себя мощностями всех трёх опытов: $0{,}6$, $1{,}6$ и $3\text{ Вт}$. Мощность растёт быстрее напряжения, потому что вместе с напряжением растёт и ток, — это согласуется с утверждением 1 и с тем, что ток не пропорционален напряжению. Верны 1 и 4.

Ответ

14
Другие задания по теме «Магнетизм» (8)