Тест по физике 8 класс: закон Джоуля — Ленца

Что нужно знать

Закон Джоуля — Ленца описывает количество теплоты, которое выделяется в проводнике при прохождении электрического тока. Согласно этому закону, количество теплоты прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока. Формула закона: Q = I²Rt, где Q — количество теплоты (Дж), I — сила тока (А), R — электрическое сопротивление (Ом), t — время (с). Количество теплоты также можно вычислить по формулам Q = UIt и Q = (U² / R)t, где U — напряжение (В). Чем больше сила тока и сопротивление проводника, тем больше теплоты выделяется за одинаковое время. При увеличении времени прохождения тока количество выделившейся теплоты также увеличивается. Закон применяется в работе электрических нагревателей, утюгов, электрических чайников и других бытовых приборов. Например, нагревательная спираль электрического чайника нагревается при прохождении через неё электрического тока. Типичная ошибка учеников — забывать, что сила тока в формуле Q = I²Rt возводится в квадрат.

Тест: 12 вопросов

Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.

  1. 1. Что описывает закон Джоуля — Ленца?

    • Количество теплоты, выделяемое проводником при прохождении электрического тока
    • Работу, совершаемую электрическим током за единицу времени
    • Количество электрического заряда, проходящего через проводник
    • Зависимость силы тока от напряжения и сопротивления
    Закон Джоуля — Ленца определяет количество теплоты, которое выделяется в проводнике при прохождении электрического тока.

  2. 2. В каких единицах СИ измеряется количество теплоты, выделяемое электрическим током?

    • В ваттах (Вт)
    • В джоулях (Дж)
    • В омах (Ом)
    • В амперах (А)
    Количество теплоты является энергией и в системе СИ измеряется в джоулях.

  3. 3. Какая формула соответствует закону Джоуля — Ленца?

    • Q = IRt
    • Q = I²R / t
    • Q = I²Rt
    • Q = U / It
    Количество теплоты равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока.

  4. 4. Как изменится количество теплоты, выделяемое в проводнике за одинаковое время, если силу тока увеличить в 2 раза, а сопротивление оставить прежним?

    • Уменьшится в 2 раза
    • Не изменится
    • Увеличится в 2 раза
    • Увеличится в 4 раза
    По формуле Q = I²Rt количество теплоты пропорционально квадрату силы тока. При увеличении силы тока в 2 раза теплота увеличится в 2² = 4 раза.

  5. 5. Какой бытовой прибор использует тепловое действие электрического тока для выполнения своей основной работы?

    • Электрический чайник
    • Настенные часы с батарейкой
    • Электрический вентилятор
    • Электрический звонок
    В электрическом чайнике ток проходит через нагревательный элемент, который выделяет теплоту и нагревает воду.

  6. 6. В проводнике сила тока равна 2 А, сопротивление составляет 5 Ом. Какое количество теплоты выделится за 10 секунд?

    • 400 Дж
    • 200 Дж
    • 50 Дж
    • 100 Дж
    Используем формулу Q = I²Rt. Q = 2² · 5 · 10 = 4 · 5 · 10 = 200 Дж.

  7. 7. Как изменится количество теплоты, выделяемое в одном и том же проводнике, если время прохождения тока увеличить в 3 раза, сохранив силу тока?

    • Увеличится в 9 раз
    • Уменьшится в 3 раза
    • Увеличится в 3 раза
    • Не изменится
    По формуле Q = I²Rt количество теплоты прямо пропорционально времени. Поэтому при увеличении времени в 3 раза теплота также увеличится в 3 раза.

  8. 8. Сила тока в проводнике равна 3 А, его сопротивление — 4 Ом. Какое количество теплоты выделится за 5 секунд?

    • 240 Дж
    • 120 Дж
    • 60 Дж
    • 180 Дж
    По формуле Q = I²Rt получаем: Q = 3² · 4 · 5 = 9 · 4 · 5 = 180 Дж.

  9. 9. Почему нагревательная спираль электрического прибора нагревается при прохождении тока?

    • Из-за электрического сопротивления спирали
    • Из-за уменьшения массы спирали
    • Из-за прекращения движения электрических зарядов
    • Из-за отсутствия электрического сопротивления
    При прохождении электрического тока через проводник с сопротивлением выделяется теплота. Это явление описывается законом Джоуля — Ленца.

  10. 10. Напряжение на проводнике равно 12 В, сила тока — 2 А. Какое количество теплоты выделится за 10 секунд?

    • 120 Дж
    • 240 Дж
    • 180 Дж
    • 360 Дж
    Используем формулу Q = UIt. Q = 12 · 2 · 10 = 240 Дж.

  11. 11. В двух проводниках за одинаковое время проходит одинаковый ток. Сопротивление первого проводника равно 2 Ом, второго — 6 Ом. В каком проводнике выделится больше теплоты и во сколько раз?

    • В первом, в 3 раза
    • В обоих одинаковое количество теплоты
    • Во втором, в 3 раза
    • В первом, в 2 раза
    По формуле Q = I²Rt при одинаковых силе тока и времени количество теплоты пропорционально сопротивлению. 6 / 2 = 3, поэтому во втором проводнике выделится в 3 раза больше теплоты.

  12. 12. Электрический нагреватель работает при силе тока 4 А и сопротивлении 5 Ом. Какое количество теплоты выделится за 30 секунд?

    • 1200 Дж
    • 3000 Дж
    • 1800 Дж
    • 2400 Дж
    По закону Джоуля — Ленца Q = I²Rt. Подставляем значения: Q = 4² · 5 · 30 = 16 · 5 · 30 = 2400 Дж.
Тесты по физике 8 класс