Билет 3

1. Внутренняя энергия. Температура. Способы изменения внутренней энергии: работа и теплопередача. Виды теплопередачи.

Внутренняя энергия - это суммарная кинетическая энергия всех частиц (атомов, молекул) тела и потенциальная энергия их взаимодействия.

Температура - это физическая величина, характеризующая степень нагретости тела. Она связана со средней кинетической энергией частиц тела.

Способы изменения внутренней энергии:

• Работа - совершение работы над телом или телом над внешними силами.
• Теплопередача - процесс передачи энергии от более нагретого тела к менее нагретому без совершения работы.

Виды теплопередачи:

• Теплопроводность - передача энергии от более нагретых частей тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц.
• Конвекция - перенос энергии потоками жидкости или газа.
• Излучение - передача энергии в виде электромагнитных волн.

2. Задача. Для изготовления молниеотвода использовали железный прут сечением 60 мм² и длиной 30 м. Чему равно сопротивление прута, если удельное электрическое сопротивление железа равно 0,1 Ом*мм²/м.

Для решения задачи воспользуемся формулой для сопротивления проводника:

$$R = \rho \frac{L}{S}$$

где:

• ( R ) - сопротивление проводника, Ом
• ( \rho ) - удельное электрическое сопротивление материала, Ом*мм²/м
• ( L ) - длина проводника, м
• ( S ) - площадь поперечного сечения проводника, мм²

Подставим известные значения:

$$R = 0.1 \frac{30}{60} = 0.1 \cdot 0.5 = 0.05 \text{ Ом}$$

Ответ: Сопротивление прута равно 0.05 Ом.

3. Лабораторная работа "Измерение и регулирование силы тока реостатом"

Цель работы: Экспериментальная проверка правила для регулирования силы тока реостатом.

Оборудование: Источник тока, амперметр, лампочка, ключ, соединительные провода, реостат.

1) Нарисуйте электрическую схему экспериментальной установки:

К сожалению, я не могу нарисовать схему. Однако, я могу описать её словами:

Схема состоит из последовательно соединенных источника тока, амперметра, лампочки, реостата и ключа. Все элементы соединяются проводами.

2) Укажите результаты измерения силы тока на концах каждого из резисторов с учетом абсолютных погрешностей измерений:

Предположим, что при первом положении реостата (сопротивление R1) сила тока равна I1, а при втором положении (сопротивление R2) сила тока равна I2.

Запишем результаты измерений в виде:

• I1 = (значение) ± ΔI1 (А)
• I2 = (значение) ± ΔI2 (А)

Где ΔI1 и ΔI2 - абсолютные погрешности измерений амперметра.

3) Сравните общее значение силы тока в двух различных значениях сопротивления.

Сравниваем значения силы тока I1 и I2. Если R1 < R2, то I1 > I2 (при условии, что напряжение источника тока остается постоянным).

Вывод: Сила тока в цепи обратно пропорциональна сопротивлению цепи. При увеличении сопротивления сила тока уменьшается, и наоборот.