Решение задач по физике: Работа и мощность электрического тока (1 вариант)

Ниже представлено решение заданий для 1 варианта из практической работы «Физическая эстафета». Решение оформлено так, чтобы его было удобно переписать в тетрадь. Практическая работа Тема: Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. 1 вариант Задание 1. Дано: \(U = 10\) В \(I = 2\) А Найти: \(R\) — ? Решение: По закону Ома для участка цепи: \[R = \frac{U}{I}\] \[R = \frac{10 \text{ В}}{2 \text{ А}} = 5 \text{ Ом}\] Ответ: \(R = 5\) Ом. (Это значение передается в следующую задачу как сопротивление резистора). Задание 2. Дано: \(I = 3\) А \(R = 5\) Ом (из пред. задачи) Найти: \(U\) — ? Решение: По закону Ома: \[U = I \cdot R\] \[U = 3 \text{ А} \cdot 5 \text{ Ом} = 15 \text{ В}\] Ответ: \(U = 15\) В. (Это значение передается в следующую задачу как показание вольтметра). Задание 3. Дано: \(R_1 = 1\) Ом \(R_2 = 2\) Ом \(U = 15\) В (из пред. задачи) Найти: \(I\) — ? Решение: Резисторы соединены последовательно, общее сопротивление: \[R_{общ} = R_1 + R_2 = 1 \text{ Ом} + 2 \text{ Ом} = 3 \text{ Ом}\] Сила тока в цепи: \[I = \frac{U}{R_{общ}}\] \[I = \frac{15 \text{ В}}{3 \text{ Ом}} = 5 \text{ А}\] Ответ: \(I = 5\) А. (Это значение передается в следующую задачу как общий ток). Задание 4. Дано: \(I = 5\) А (из пред. задачи) \(I_1 = 1\) А Найти: \(I_2\) — ? Решение: При параллельном соединении общая сила тока равна сумме токов в ветвях: \[I = I_1 + I_2\] Отсюда: \[I_2 = I - I_1\] \[I_2 = 5 \text{ А} - 1 \text{ А} = 4 \text{ А}\] Ответ: \(I_2 = 4\) А. (Это значение передается в следующую задачу как ток через верхнюю ветвь). Задание 5. Дано: \(I_{верх} = 4\) А \(R_{верх} = 3\) Ом Найти: \(U\) — ? Решение: Вольтметр подключен параллельно ветвям, значит он показывает напряжение на любой из них. Найдем напряжение на верхней ветви: \[U = I_{верх} \cdot R_{верх}\] \[U = 4 \text{ А} \cdot 3 \text{ Ом} = 12 \text{ В}\] Ответ: \(U = 12\) В.