? Курс ОГЭ-2024 по физике. Урок №22. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца | Бегунов М.И.

• Приветствие и проверка связи с аудиторией.  

• Объявление о продолжении курса подготовки к ОГЭ по физике.  

• Обзор тем, изученных ранее: электрический заряд, электрическое поле, электрический ток, законы соединения проводников.  

• Введение в тему работы и мощности тока.  

• Объяснение, что работа электрического тока - это работа электрического поля по перемещению заряда.  

• Формула для расчета работы электрического тока через напряжение, силу тока и время.  

• Получение формул для работы электрического тока через напряжение и силу тока.  

• Использование закона Ома для участка цепи для получения дополнительных формул.  

• Все формулы эквивалентны и могут использоваться в зависимости от удобства.  

• Определение мощности как отношения работы ко времени.  

• Формулы для мощности через напряжение и силу тока.  

• Важность правильного обозначения величин для корректного решения задач.  

• Объяснение закона Джоуля-Ленца: количество теплоты равно работе тока.  

• Применение закона для объяснения теплового действия электрического тока.  

• Завершение теории и переход к решению задач.  

• Рассматриваются формулы для мощности, работы и количества теплоты.  

• Для последовательного соединения резисторов предпочтительна формула P = I^2R.  

• Для параллельного соединения резисторов предпочтительна формула P = U^2/R.  

• При последовательном соединении токи одинаковы, поэтому достаточно сравнить сопротивления.  

• Формула P = U^2/R позволяет быстро сравнить мощности.  

• При последовательном соединении мощность пропорциональна сопротивлению.  

• При параллельном соединении напряжения одинаковы, поэтому достаточно сравнить сопротивления.  

• Формула P = U^2/R показывает, что мощность обратно пропорциональна сопротивлению.  

• При параллельном соединении мощность пропорциональна сопротивлению в знаменателе.  

• При подключении дополнительной спирали сопротивление увеличивается, что уменьшает мощность.  

• Формула P = I^2R не подходит, так как напряжение остается постоянным.  

• Формула P = U^2/R предпочтительна, так как учитывает изменение сопротивления.  

• При изменении элементов в электрической цепи лучше использовать формулу U^2/R.  

• Пример: при передвижении ползунка реостата вправо сопротивление увеличивается.  

• Сопротивление реостата увеличивается, так как увеличивается длина провода.  

• Мощность цепи уменьшается при увеличении сопротивления.  

• Для расчета мощности всей цепи нужно учитывать полное сопротивление.  

• Пример: мощность плитки составляет 1.1 кВт при напряжении 220 В.  

• Номинальное напряжение плитки 220 В.  

• Формула: P = U*I, где P - мощность, U - напряжение, I - сила тока.  

• Пример: сила тока в цепи плитки составляет 5 А.  

• Формула работы: A = U^2*R*t.  

• Пример: работа тока за 2 минуты составляет 150 кДж.  

• Сопротивление проводника равно 50 Ом.  

• Формула: A = U*I*t.  

• Пример: расход энергии лампы за 10 минут составляет 66 кДж.  

• Сила тока в лампе равна 0.5 А.  

• Формула: Q = U^2/R*t.  

• Пример: за 5 минут в паяльнике выделилось 36.3 кДж теплоты.  

• Сопротивление паяльника равно 50 Ом.  

• График зависимости силы тока от напряжения не является прямой линией.  

• Сопротивление лампы зависит от температуры, что влияет на силу тока.  

• Работа тока за три секунды при силе тока два ампера составляет 360 джоулей.  

• При параллельном соединении напряжение на каждом участке одинаковое.  

• Мощность одной лампы составляет 90 ватт.  

• Общая мощность всех ламп равна 270 ватт.  

• При последовательном соединении сопротивление увеличивается.  

• Мощность уменьшается из-за увеличения сопротивления.  

• Замена спирали на никелиновую уменьшает сопротивление и увеличивает мощность.  

• Испарение вольфрама уменьшает площадь поперечного сечения нити.  

• Сопротивление увеличивается, мощность уменьшается.  

• При перемещении контакта изменяется сопротивление верхней и нижней частей кольца.  

• Минимальное сопротивление достигается при параллельном соединении, когда сопротивление обеих частей максимально.  

• Минимальная мощность выделяется на резисторе с наибольшим сопротивлением.  

• В цепи с резисторами 6 Ом, 3 Ом и 5 Ом минимальная мощность будет на резисторе с сопротивлением 5 Ом.  

• При последовательном соединении токи одинаковые.  

• Ток делится поровну между резисторами с одинаковым сопротивлением.  

• Мощность на каждом резисторе рассчитывается по формуле: I^2 * R.  

• Мощность на первом резисторе: 1.5^2.  

• Мощность на втором резисторе: 1.5^2.  

• Мощность на третьем резисторе: 3^2.  

• Мощность на четвертом резисторе: 5^2.  

• Минимальная мощность будет на первом и втором резисторах.  

• Максимальное количество теплоты можно получить при минимальном сопротивлении.  

• При разомкнутых ключах ток протекает только через один резистор.  

• При замкнутом ключе К1 сопротивление уменьшается.  

• При замкнутом ключе К2 сопротивление еще больше уменьшается.  

• Минимальное сопротивление будет при замкнутых ключах.  

• При равных размерах проводник из латуни имеет меньшую массу, но большее сопротивление.  

• При равных размерах проводник из серебра имеет наибольшую массу.  

• Проводники из константана и никелина имеют разные сопротивления.  

• При замене никелиновой спирали на нихромовую сопротивление увеличивается.  

• При последовательном включении проводников из железа и никелина мощность у никелина в четыре раза больше.  

• При замыкании ключа К организуется параллельное соединение.  

• Ток идет по пути с наименьшим сопротивлением, что приводит к короткому замыканию резистора Р1.  

• Общее сопротивление уменьшается, что увеличивает мощность на резисторе Р2.  

• Рассматривается изменение мощности на резисторе R2.  

• Сила тока увеличивается при уменьшении сопротивления.  

• Мощность на резисторе R2 также увеличивается.  

• Задан график зависимости заряда от времени для резистора с сопротивлением 3 Ом.  

• Определяется количество теплоты за первые 5 секунд.  

• Используется формула для расчета количества теплоты через заряд и время.  

• Две одинаковые лампы подключены к источнику постоянного тока.  

• Амперметр показывает общий ток 2 А, вольтметр - общее напряжение 24 В.  

• Мощность каждой лампы определяется через ток и напряжение.  

• Две лампы с сопротивлением 240 Ом соединены параллельно.  

• Напряжение на участке 120 В.  

• Общая мощность определяется через напряжение и сопротивление.  

• В электрическую цепь включены пять резисторов с разными сопротивлениями.  

• Необходимо определить мощность резистора R4.  

• Используются формулы для мощности и закона Джоуля-Ленца.  

• Для нахождения напряжения на резисторе Р4 сначала нужно найти ток, протекающий через него.  

• Находим общее сопротивление участка, включая параллельные и последовательные соединения резисторов.  

• Определяем общий ток, используя формулу напряжения и сопротивления.  

• Подъемный кран поднимает груз массой 760 кг за 40 секунд.  

• Находим высоту подъема, используя формулу КПД.  

• Полезная работа равна механической работе силы, поднимающей груз, а затраченная работа - работе тока в двигателе.  

• Троллейбус массой 11 тонн движется со скоростью 36 км/ч.  

• Определяем коэффициент трения, пренебрегая потерями энергии в электродвигателе.  

• Записываем данные в системе СИ и используем формулу для нахождения коэффициента трения.  

• Рассматривается движение троллейбуса по горизонтальной поверхности.  

• Учитываются силы тяжести, нормальной реакции опоры, тяги и трения.  

• Троллейбус движется равномерно, так как силы уравновешивают друг друга.  

• Сила трения равна силе тяги.  

• Полезная работа равна затраченной энергии.  

• Полезная работа определяется как произведение силы тяги на путь.  

• Затраченная энергия равна работе тока в обмотке электродвигателя.  

• Подставляются значения для расчета коэффициента трения.  

• Вычисляется значение коэффициента трения.  

• Электрический нагреватель нагревает 440 грамм молока до 55°C за 390 секунд.  

• Определяется удельная теплоемкость молока.  

• Теплообменом с окружающей средой пренебрегается.  

• Нагреватель за 6 минут доводит 1 кг воды до кипения.  

• Определяется коэффициент не полезного действия.  

• КПД равен количеству теплоты, деленному на работу электрического тока.  

• Два одинаковых нагревателя мощностью 600 Вт каждый нагревают воду на 30°C за 14 минут.  

• Потери энергии пренебрегаются.  

• Нагреватели включены последовательно в электросеть.  

• Нагретая вода должна получить столько же энергии, сколько выделила нагреватели.  

• Нагреватели включены последовательно в сеть с напряжением 220 В.  

• Каждый нагреватель выделяет мощность 600 Вт при номинальном напряжении.  

• При последовательном соединении напряжение делится между нагревателями, и их мощность уменьшается.  

• Мощность одного нагревателя равна напряжению, деленному на сопротивление.  

• Общее сопротивление двух нагревателей равно сумме их сопротивлений.  

• Суммарная мощность двух нагревателей при последовательном соединении равна половине мощности одного нагревателя.  

• Количество теплоты равно мощности, умноженной на время работы нагревателя.  

• Для воды количество теплоты равно произведению удельной теплоемкости на массу и изменение температуры.  

• Масса воды равна количеству теплоты, деленному на изменение температуры.  

• При параллельном соединении напряжение на каждом нагревателе одинаковое.  

• Мощность каждого нагревателя равна номинальной мощности.  

• Суммарная мощность двух нагревателей при параллельном соединении равна удвоенной номинальной мощности.  

• При параллельном соединении мощности можно складывать.  

• Количество теплоты, выделяемое на нагревание воды, равно произведению удельной теплоемкости на массу и изменение температуры.  

• Мощность каждого нагревателя равна количеству теплоты, деленному на время работы.  

• Рекомендуется внимательно изучить решение задач для лучшего понимания.  

• При параллельном соединении напряжения одинаковые, поэтому мощность каждого нагревателя равна номинальной.  

• При последовательном соединении мощность уменьшается пропорционально снижению напряжения.  

• Рассматриваются три случая нагрева воды: с одной спиралью, с двумя спиралью и с двумя спиралями, соединенными последовательно.  

• В каждом случае требуется одинаковое количество теплоты для нагрева одинакового количества воды.  

• Используется формула для расчета количества теплоты: Q = U^2 * t / R.  

• Для первого случая: Q1 = U^2 * t1 / R1.  

• Для второго случая: Q2 = U^2 * t2 / R2.  

• Для третьего случая: Q3 = U^2 * t3 / R1 + R2.  

• Приравниваются Q1 и Q3 для нахождения R2.  

• Используются значения времени и сопротивлений для решения уравнения.  

• Находятся значения R1 и R2.  

• Приравниваются Q1 и Q2 для нахождения времени нагрева второй спирали.  

• Выражается время нагрева второй спирали через время нагрева первой спирали и сопротивление.  

• Находится время нагрева второй спирали: 10 минут.  

• Объясняется, почему время нагрева второй спирали равно разнице между временем нагрева первой и второй спирали.  

• Подчеркивается, что метод работает только при определенных значениях времени и сопротивлений.  

• Обсуждается, что при решении задач можно использовать любые удобные единицы измерения.  

• Важно, чтобы ответ был правильным, независимо от единиц измерения.  

• Объясняется формула для расчета общего сопротивления при параллельном соединении одинаковых сопротивлений.  

• Подчеркивается, что при параллельном соединении общее сопротивление равно половине каждого из сопротивлений.  

• Подводятся итоги темы "Электрические явления".  

• Анонсируется изучение темы "Электромагнитные явления" на следующем уроке.  

• Напоминается о занятиях по пятницам и разборе вариантов.  

• Обсуждается расписание занятий по электромагнитным явлениям.  

• Упоминается, что возможны изменения в расписании из-за объема задач.  

• Призывается приходить на занятия и задавать вопросы.  

•