Магнетизм — Задание Физика 8 Класс №00051613
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
Другие задания по теме «Магнетизм» (8)
- Задание — №00051614 — Вот восемь бытовых приборов: пылесос, электрочайник, фен, настольная лампа,…
- Задание — №00051612 — Моторчик игрушечной машинки рассчитан на напряжение до 3В. Внутри него…
- Задание — №00051611 — В аккумуляторном шуруповёрте стоит электродвигатель: в его корпусе закреплены…
- Задание — №00051610 — Медный стержень подвесили на изолирующих нитях к крючку динамометра так, что…
- Задание — №00051609 — Мощность тока в электродвигателе блендера 600Вт, КПД двигателя 80%. Блендер…
- Задание — №00051608 — Электродвигатель стеклоочистителя автомобиля работает от аккумулятора…
- Задание — №00051607 — Настольный вентилятор включён в сеть напряжением 220В, сила тока в его…
- Задание — №00051606 — В школьной модели электродвигателя ток подводится к вращающейся рамке через…