Принцип действия индукционной плиты

Работа над ошибками. Весенний пробник.

1. Установите соответствие между приборами и физическими величинами, которые они измеряют.

 

ПРИБОР	ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) барометр   Б) динамометр   B) манометр	1)  плотность 2)  давление внутри газа (жидкости) 3)  атмосферное давление 4)  сила 5)  ускорение
	А	Б	В

 

2. Установите соответствие между формулами для расчёта физических величин и названиями этих величин. В формулах использованы обозначения:  — плотность; h  — высота столба жидкости, V  — объем тела, g  — ускорение свободного падения. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

 

ФОРМУЛЫ		ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) Б)		1) плотность тела 2) гидростатическое давление жидкости 3) силы Архимеда 4) плотность молекул в некотором объеме

Ответ:

А	Б

3. На рисунке представлен график зависимости температуры от времени для процесса нагревания слитка свинца массой 1 кг. Какое количество теплоты получил свинец за 10 мин нагревания?

 

Примечание.

Удельную теплоёмкость свинца считать равной

 

1) 1300 Дж

2) 26000 Дж

3) 29510 Дж

4) 78000 Дж

 

4. Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.

 

Для изучения условий плавания тел провели два эксперимента. В первом эксперименте взяли железную гирю и поместили её в сосуд с водой. Гиря утонула (рис. 1). Это произошло потому, что плотность железа больше плотности воды, поэтому сила тяжести, действующая на гирю, _______(А) выталкивающей силы, действующей на гирю со стороны воды, и гиря будет тонуть в воде, пока не опустится на дно сосуда.

Во втором эксперименте эту же самую гирю поместили в сосуд со ртутью. Гиря всплыла (рис. 2). Плотность железа меньше, чем плотность ртути. Поэтому сила тяжести, действующая на гирю, _______(Б) выталкивающей силы, действующей на гирю со стороны ртути, и гиря будет всплывать, поднимаясь к поверхности. Поднявшись на поверхность, гиря будет плавать так, что часть её будет выступать из ртути. Это объясняется тем, что при равновесии тела, плавающего в жидкости, вес _______(В) жидкости (в данном случае объёма части гири, находящейся под свободным уровнем ртути) должен быть равен _______(Г) гири.

Список слов и словосочетаний:

1) больше

2) меньше

3) масса

4) вес

5) вытесненный объём

6) общий объём

7) плотность

 

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры могут повторяться.

 

А	Б	В	Г

 

5. Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.

 

Возьмём сосуд, наполовину заполним водой и закроем крышкой. Наиболее быстрые молекулы воды, преодолев притяжение со стороны других молекул, выскакивают из воды и образуют пар над поверхностью воды. Этот процесс называется ________ (А) воды. С другой стороны, молекулы водяного пара, сталкиваясь друг с другом и с другими молекулами воздуха, случайным образом могут оказаться у поверхности воды и перейти обратно в жидкость. Это ________ (Б) пара. В конце концов, при данной температуре эти процессы взаимно компенсируются, то есть устанавливается состояние термодинамического равновесия. Водяной пар, находящийся в этом случае над поверхностью жидкости, называется ________ (В). Если температуру повысить, то скорость испарения увеличивается, и равновесие устанавливается при ________ (Г) плотности водяного пара (см. рисунок).

 

Список слов и словосочетаний:

1) испарение

2) кипение

3) конденсация

4) сублимация

5) больший

6) меньший

7) насыщенный

8) поверхностный

9) равновесный

 

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры могут повторяться.

А	Б	В	Г

6. На рисунке представлены графики зависимости смещения x от времени t при колебаниях двух математических маятников. Во сколько раз период колебаний первого маятника меньше периода колебаний второго маятника.

 

 

7. Котёнок бежит к плоскому зеркалу З со скоростью V = 0,2 м/с. Само зеркало движется в сторону котёнка со скоростью u = 0,05 м/с (см. рисунок). С какой скоростью котёнок приближается к своему изображению в зеркале? Ответ дайте в метрах в секунду.

 

8. На рисунке изображены два одинаковых электрометра. Шар электрометра А заряжен отрицательно и показывает 3 единиц заряда, шар электрометра Б заряжен положительно и показывает 2 единицы заряда. Каковы будут показания электрометров, если их шары соединить тонкой алюминиевой проволокой?

 

9. Какая мощность выделяется в лампочке в цепи, схема которой приведена на рисунке, если амперметр показывает силу тока 0,05 А, а вольтметр — напряжение 4 В. Известно, что цепь подключена к источнику постоянного напряжения  U  = 12 В. Измерительные приборы считать идеальными. Ответ запишите в ваттах.

 

10. На рисунке представлен график зависимости модуля скорости от времени t для тела, движущегося прямолинейно в инерциальной системе отсчёта.

 

Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

 

1) На участке DE тело двигалось равномерно.

2) Наибольшее ускорение тело имело на участке АВ.

3) В интервале времени от 6 до 8 с тело прошло путь 6 м.

4) На участке CD кинетическая энергия тела уменьшалась.

5) В интервале времени от 0 до 2 с тело прошло путь 6 м.

 

11. На рисунке представлен график зависимости температуры t некоторого вещества от полученного количества теплоты Q. Первоначально вещество находилось в твёрдом состоянии.

Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

 

1) Участок ГД графика соответствует процессу плавления вещества.

2) Температура плавления вещества равна t ₂.

3) В точке В вещество находится в жидком состоянии.

4) В процессе перехода из состояния А в состояние Б внутренняя энергия вещества увеличивается.

5) Температура кипения вещества равна t ₁.

 

12. К идеальному источнику постоянного напряжения подключена цепь, состоящая из последовательно соединённых реостата и амперметра. В какой-то момент ползунок реостата начинают двигать, уменьшая его сопротивление. Как при этом изменяются тепловая мощность, выделяющаяся в реостате и напряжение источника?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

 

Тепловая мощность, выделяющаяся в реостате	Напряжение источника

 

13. На рисунке представлен график зависимости температуры t от времени τ при равномерном нагревании и последующем равномерном охлаждении вещества, первоначально находящегося в твёрдом состоянии.

Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

 

1) Участок БВ графика соответствует процессу кипения вещества.

2) Участок ГД графика соответствует кристаллизации вещества.

3) В процессе перехода вещества из состояния, соответствующего точке Б, в состояние, соответствующее точке В, внутренняя энергия вещества увеличивается.

4) В состоянии, соответствующем точке Е на графике, вещество находится частично в жидком, частично в твёрдом состоянии.

5) В состоянии, соответствующем точке Ж на графике, вещество находится в жидком состоянии.

 

14. В стеклянную трубку, нижнее отверстие которой закрыто тонкой резиновой плёнкой, по очереди наливают разные объёмы воды (см. рисунок). В результате резиновое дно прогибается.

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.

 

1) Жидкость оказывает давление на дно сосуда.

2) Давление, создаваемое жидкостью на дно сосуда, зависит от рода жидкости.

3) Давление, создаваемое жидкостью на дно сосуда, не зависит от формы сосуда.

4) Давление, создаваемое жидкостью на дно сосуда, зависит от высоты столба жидкости.

5) Давление внутри жидкости на одном и том же уровне одинаково по всем направлениям.

 

15. Ученик провёл измерения периода колебаний математического маятника для двух случаев. Результаты опытов представлены на рисунке.

 

Опыт 1. Опыт 2.

с с

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.

 

1) Период колебаний маятника зависит от длины нити.

2) При увеличении длины нити в 4 раза период колебаний увеличивается в 2 раза.

3) Период колебаний маятника на Луне будет меньше, чем на Земле.

4) Период колебаний маятника зависит от географической широты местности.

5) Период колебаний маятника не зависит от массы груза.

 

 

16. Изучая магнитные свойства проводника с током, ученик собрал электрическую схему, содержащую неподвижно закреплённый прямой проводник, и установил рядом с проводником магнитную стрелку (рис. 1). При пропускании через проводник электрического тока магнитная стрелка поворачивается (рис. 2 и 3).

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Запишите в ответе их номера.

1) Проводник при прохождении через него электрического тока взаимодействует с магнитной стрелкой.

2) При увеличении электрического тока, протекающего через проводник, магнитное действие проводника усиливается.

3) Направление линий магнитного поля, создаваемого проводником с током, зависит от направления тока в проводнике.

4) Магнитные свойства проводника зависят от его размеров.

5) Магнитное действие проводника с током зависит от среды, в которую он помещён.

Ответ: 13|31

 

17. Установите соответствие между научными открытиями и именами учёных, которым эти открытия принадлежат.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ОТКРЫТИЯ	ИМЕНА УЧЕНЫХ
А) закон о передаче давления жидкостями и газами Б) закон всемирного тяготения	1) Р. Гук 2) Б. Паскаль 3) И. Ньютон 4) Э. Торричелли

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

A	Б

 

18. Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.

 

1. Дно посуды для индукционных плит может быть выполнено из стали.

2. Дно посуды для индукционных плит может быть выполнено из алюминия.

3. Дно посуды для индукционных плит может быть выполнено из меди.

4. Сила вихревого тока, возникающего в массивном проводнике, помещённом в переменное магнитное поле, зависит только от скорости изменения магнитного поля.

5. Сила вихревого тока, возникающего в массивном проводнике, помещённом в переменное магнитное поле, зависит от скорости изменения магнитного поля, от материала и формы проводника.

 

Принцип действия индукционной плиты

В основе действия индукционной плиты лежит явление электромагнитной индукции — явление возникновении электрического тока в замкнутом проводнике при изменении магнитного потока через площадку, ограниченную контуром проводника. Индукционные токи при изменении магнитного поля возникают и в массивных образцах металла, а не только в проволочных контурах. Эти токи обычно называют вихревыми токами, или токами Фуко, по имени открывшего их французского физика. Направление и сила вихревого тока зависят от формы образца, от направления вектора магнитной индукции и скорости его изменения, от свойств материала, из которого сделан образец. В массивных проводниках вследствие малости электрического сопротивления токи могут быть очень большими и вызывать значительное нагревание.

Принцип работы индукционной плиты показан на рисунке. Под стеклокерамической поверхностью плиты находится катушка индуктивности, по которой протекает переменный электрический ток, создающий переменное магнитное поле. Частота тока составляет 20–60 кГц. В дне посуды наводятся токи индукции, которые нагревают его, а заодно и помещённые в посуду продукты. Нет никакой теплопередачи снизу вверх, от конфорки через стекло к посуде, а значит, нет и тепловых потерь. С точки зрения эффективности использования потребляемой электроэнергии индукционная плита выгодно отличается от всех других типов кухонных плит: нагрев происходит быстрее, чем на газовой или обычной электрической плите, а КПД нагрева у индукционной плиты выше, чем у этих плит.

Устройство индукционной плиты: 1 — посуда с дном из ферромагнитного материала; 2 — стеклокерамическая поверхность; 3 — слой изоляции; 4 — катушка индуктивности.

Индукционные плиты требуют применения металлической посуды, обладающей ферромагнитными свойствами (к посуде должен притягиваться магнит). Причём чем толще дно, тем быстрее происходит нагрев.

 

19. Изменится ли, и если изменится, то как, время нагревания кастрюли на индукционной плите при увеличении частоты переменного электрического тока в катушке индуктивности под стеклокерамической поверхностью плиты? Ответ дайте одним словом (нет, увеличится, уменьшится).

 

20. Два сплошных бруска изготовлены из различных материалов: брусок 1 — из материала плотностью , брусок 2 — из материала плотностью Массы брусков одинаковы. Бруски, закреплённые на нитях, уравновешены на рычажных весах. Нарушится ли равновесие весов, если, не снимая бруски с весов, опустить их в жидкость плотностью Ответ дайте одним словом да или нет.

 

21. Два одинаковых латунных шарика падают с одной и той же высоты. Первый шарик упал в песок и остановился, а второй, ударившись о камень, отскочил и был пойман рукой на некоторой высоте. Внутренняя энергия какого шарика изменилась на большую величину? В ответе напишите номер шарика.

22. На рисунке представлен график зависимости температуры t от времени τ для куска льда массой 480 г, помещённого при температуре −20 °С в калориметр. В тот же калориметр помещён нагреватель. Найдите, какую мощность развивал нагреватель при плавлении льда, считая эту мощность в течение всего процесса постоянной. Теплоёмкостью калориметра и нагревателя можно пренебречь. (Удельная теплота плавления льда — 330 кДж/кг.) Ответ дайте в Вт.

 

 

23. Ударная часть молота массой 10 т свободно падает с высоты 2,5 м на стальную деталь. Какую массу имеет стальная деталь, если после 32 ударов она нагрелась на 20 °С? На нагревание расходуется 25% энергии молота. (Удельную теплоёмкость стали считать равной 500 Дж/(кг·°С).) Ответ дайте в кг.