За какое время двигатель мощностью 2 5 квт совершит работу 500 дж

2. Работа и мощность тока

При прохождении тока в цепи электрическое поле совершает работу по перемещению заряда. В этом случае работу электрического поля называют работой электрического тока.

При прохождении заряда \(q\) по участку цепи электрическое поле будет совершать работу: \(A=q\cdot U\), где \(U\) — напряжение электрического поля, \(A\) — работа, совершаемая силами электрического поля по перемещению заряда \(q\) из одной точки в другую.

Для выражения любой из этих величин можно использовать приведённый ниже рисунок.
Рис. \(1\). Зависимость между работой, напряжением и зарядом

Количество заряда, прошедшее по участку цепи, пропорционально силе тока и времени прохождения заряда: q = I ⋅ t .

Работа электрического тока на участке цепи пропорциональна напряжению на её концах и количеству заряда, проходящего по этому участку: A = U ⋅ q .

Работа электрического тока на участке цепи пропорциональна силе тока, времени прохождения заряда и напряжению на концах участка цепи: A = U ⋅ I ⋅ t .

Чтобы выразить любую из величин из данной формулы, можно воспользоваться рисунком.

Рис. \(2\). Зависимость между работой, силой тока и временем прохождения заряда
Единицы измерения величин:
работа электрического тока \([A]=1\) Дж;
напряжение на участке цепи \([U]=1\) В;
сила тока, проходящего по участку \([I]=1\) А;
время прохождения заряда (тока) \([t]=1\) с.

Для измерения работы электрического тока нужны вольтметр, амперметр и часы. Например, для определения работы, которую совершает электрический ток, проходя по спирали лампы накаливания, необходимо собрать цепь, изображённую на рисунке. Вольтметром измеряется напряжение на лампе, амперметром — сила тока в ней. А при помощи часов (секундомера) засекается время горения лампы.

Рис. \(3\). Схема и часы для измерения
I = 1 , 2 А U = 5 В t = 1 , 5 мин = 90 с А = U ⋅ I ⋅ t = 5 ⋅ 1 , 2 ⋅ 90 = 540 Дж
Обрати внимание!
Работа чаще всего выражается в килоджоулях или мегаджоулях.

\(1\) кДж = 1000 Дж или \(1\) Дж = \(0,001\) кДж;
\(1\) МДж = 1000000 Дж или \(1\) Дж = \(0,000001\) МДж.

Для потребителей электрической энергии существуют приборы, позволяющие в пределах ошибки измерения получать числовые данные о ее расходе в единицу времени.

Рис. \(4\). Электросчетчик

Механическая мощность численно равна работе, совершённой телом в единицу времени: N = А t . Чтобы найти мощность электрического тока, надо поступить точно также, т.е. работу тока, A = U ⋅ I ⋅ t , разделить на время.

Мощность электрического тока обозначают буквой \(Р\):
P = A t = U ⋅ I ⋅ t t = U ⋅ I . Таким образом:
Мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока: P = U ⋅ I .

Из этой формулы можно определить и другие физические величины.
Для удобства можно использовать приведённый ниже рисунок.

Рис. \(5\). Зависимость между мощностью, напряжением и силой тока
За единицу мощности принят ватт: \(1\) Вт = \(1\) Дж/с.
Из формулы P = U ⋅ I следует, что

\(1\) ватт = \(1\) вольт ∙ \(1\) ампер, или \(1\) Вт = \(1\) В ∙ А.
Обрати внимание!

Используют также единицы мощности, кратные ватту: гектоватт (гВт), киловатт (кВт), мегаватт (МВт).
\(1\) гВт = \(100\) Вт или \(1\) Вт = \(0,01\) гВт;
\(1\) кВт = \(1000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,001\) кВт;
\(1\) МВт = \(1 000 000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,000001\) МВт.

Измерим силу тока в цепи с помощью амперметра, а напряжение на участке — с помощью вольтметра.
Рис. \(6\). Схема

Так как мощность тока прямо пропорциональна напряжению и силе тока, протекающего через лампочку, то перемножим их значения:

I = 1 , 2 А U = 5 В P = U ⋅ I = 5 ⋅ 1 , 2 = 6 Вт .

Ваттметры измеряют мощность электрического тока, протекающего через прибор. По своему назначению и техническим характеристикам ваттметры разнообразны.

В зависимости от сферы применения у них различаются пределы измерения.
Аналоговый ваттметр
Аналоговый ваттметр
Аналоговый ваттметр
Цифровой ваттметр

Рис. \(7\). Приборы для измерения

Подключим к цепи по очереди две лампочки накаливания, сначала одну, затем другую и измерим силу тока в каждой из них. Она будет разной.

Рис. \(8\). Лампы различной мощности в цепи

Сила тока в лампочке мощностью \(25\) ватт будет составлять \(0,1\) А. Лампочка мощностью \(100\) ватт потребляет ток в четыре раза больше — \(0,4\) А. Напряжение в этом эксперименте неизменно и равно \(220\) В. Легко можно заметить, что лампочка в \(100\) ватт светится гораздо ярче, чем \(25\)-ваттовая лампочка. Это происходит оттого, что её мощность больше. Лампочка, мощность которой в \(4\) раза больше, потребляет в \(4\) раза больше тока. Значит:

Обрати внимание!
Мощность прямо пропорциональна силе тока.

Что произойдёт, если одну и ту же лампочку подсоединить к источникам различного напряжения? В данном случае используется напряжение \(110\) В и \(220\) В.

Рис. \(8\). Лампа, подключенная к источнику тока с различным напряжением

Можно заметить, что при большем напряжении лампочка светится ярче, значит, в этом случае её мощность будет больше. Следовательно:

Обрати внимание!
Мощность зависит от напряжения.
Рассчитаем мощность лампочки в каждом случае:

I = 0 , 2 А U = 110 В P = U ⋅ I = 110 ⋅ 0 , 2 = 22 Вт

I = 0,4 А U = 220 В P = U ⋅ I = 220 ⋅ 0,4 = 88 Вт .

Можно сделать вывод о том, что при увеличении напряжения в \(2\) раза мощность увеличивается в \(4\) раза.
Не следует путать эту мощность с номинальной мощностью лампы (мощность, на которую рассчитана лампа). Номинальная мощность лампы (а соответственно, ток через нить накала и её расчётное сопротивление) указывается только для номинального напряжения лампы (указано на баллоне, цоколе или упаковке).

Повторение темы «Механическая работа. Единицы работы. Мощность. Единицы мощности»

Внимание! Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.

Перед выполнением работы необходимо повторить определения и формулы по теме «Механическая работа и мощность». При выполнении работы можно использовать черновик и непрограммируемый калькулятор.

Система оценки: 5 балльная

Список вопросов теста

Вопрос 1

В каком из перечисленных случаев совершается работа?

Варианты ответов

• Тело, выпущенное из рук, падает на землю.
• На столе стоит гиря.
• По гладкой горизонтальной поверхности стекла катится шар.
• На нити подвешен шар.
• Человек держит в руке портфель.
• Льдинка движется по гладкой горизонтальной поверхности льда.
• Трактор тянет прицеп.
• Лошадь везёт телегу
• Человек, стоя на месте, держит на плечах груз.
• Человек поднимается вверх по лестнице.
• Спутник Земли движется по круговой орбите.
• Книга лежит на столе.

Вопрос 2

Из колодца глубиной 5 м подняли ведро массой 10 кг. Вычислите совершенную работу. Принять коэффициент g=10 Н/кг.

Варианты ответов

• 50 Дж
• 500 Дж;
• 5000 Дж;
• 2 Дж.

Вопрос 3

За какое время двигатель мощностью 500 Вт совершит работу 2000 Дж?

Варианты ответов

• 4 с;
• 1000 с;
• 2500 с;
• 250 с.

Вопрос 4

Какую работу совершит электродвигатель мощностью 5 кВт за 10 мин?

Варианты ответов

• 50 кДж;
• 3000 кДж;
• 50 000 кДж;
• 300 кДж.

Вопрос 5

Какими единицами измеряется механическая мощность?

Варианты ответов

Вопрос 6

Насос за 10 мин выкачивает воду объемом 5 м 3 . Глубина колодца 6 м. Какова мощность двигателя насоса? Плотность воды равна 1000 кг/м 3 , принять коэффициент g равным 10 Н/кг.

Варианты ответов

• 50 кВт.
• 5 кВт.
• 0,5 кВт.
• 3 кВт.

Вопрос 7

Ящик равномерно передвинули по полу на 5 м. При этом сила трения была равна 100 Н. Вычислите работу, совершенную при перемещении ящика.

Варианты ответов

• 200 Дж;
• 500 Дж;
• 5000 Дж;
• 20 Дж.

Вопрос 8

Какое время должен работать электродвигатель мощнос­тью 250 Вт, чтобы совершить работу 2 000 Дж?

Варианты ответов

• 4 с.
• 500 000 с.
• 8 с.
• 2250 с.

Вопрос 9

Какую работу совершит двигатель мощностью 6 кВт за 5 мин?

Варианты ответов

• 50 кДж.
• 1800 кДж.
• 50 000 кДж.
• 300 кДж.

Вопрос 10

Какая физическая величина вычисляется по формуле А = mgs ?

Варианты ответов

• Давление.
• Сила.
• Мощность.
• Механическая работа.

Вопрос 11

Вычислите мощность сердца спортсмена во время сорев нований, зная, что при одном ударе оно совершает работу 16 Дж, а ежеминутно делает 240 ударов.

Варианты ответов

• 7,5 Вт;
• 150 Вт;
• 300 Вт;
• 64 Вт.

Вопрос 12

Какую работу надо совершить, чтобы выбросить из ямы грунт массой 250 кг при глубине ямы 2 м? Принять коэффициент g=10 Н/кг.

Варианты ответов

• 1200 Дж;
• 5000 Дж;
• 500 Дж;
• 125 Дж.

Вопрос 13

Какую работу совершит двигатель мощностью 600 Вт за 30 с?

Варианты ответов

• 20 Дж;
• 18000 Дж;
• 200 Дж;
• 180 Дж.

Вопрос 14

Вычислите работу, совершаемую электродвигателем мощ ностью 2,5 кВт за 2 мин.

Варианты ответов

• 5 кДж;
• 300 кДж;
• 5000 Дж;
• 300 Дж.

Вопрос 15

В каких единицах измеряется механическая работа?

Варианты ответов

Вопрос 16

Какая физическая величина определяется как произведение силы на путь, пройденный по направлению действия силы?

Варианты ответов

• Работа.
• Энергия.
• Мощность.
• Давление.

Вопрос 17

Какая физическая величина определяется формулой N = Fv?

Варианты ответов

• Механическая работа.
• Мощность.
• Давление.
• Сила.

Вопрос 18

За какое время трактор, развивающий мощность 5 кВт, совершит работу 3000 кДж?

Варианты ответов

• 5 мин;
• 10 мин;
• 100 мин;
• 300 мин.

Вопрос 19

Папа с сыном одновременно поднимаются на второй этаж. Одинаковую ли мощность они при этом разви­вают? Записать ответ в виде Да/Нет

Вопрос 20

Какая сила совершает работу при остановке автомо­биля после выключения его двигателя?

Варианты ответов

• сила тяжести.
• сила трения.
• вес тела.
• сила упругости.

Вопрос 21

В каком из перечисленных ниже случаев сила тя­жести совершает работу?

Варианты ответов

• колонна поддерживает свод здания.
• спутник Земли движется по круговой орбите.
• лошадь везёт телегу по горизонтальному шоссе.
• лыжник спускается с горы.

Вопрос 22

Какая сила совершает работу при выстреле из пру­жинного пистолета в горизонтальном направлении?

Варианты ответов

• сила тяжести.
• сила трения.
• вес тела.
• сила упругости.

Мощность механизма

I (2) Велосипедист за 5 с совершил работу 400 Дж. Вычислите мощность велосипедиста.

1. 80 Вт; 2. 2000 Вт; 3. 50 Вт; 4. 8 Вт.

II (2) Вентилятор мощностью 50 Вт включен на 20 с. Какую работу совершит электродвигатель вентилятора?

1. 2,5 Дж; 2. 1000 Дж; 3. 70 Дж; 4. 30 Дж.

III (3) Атомный ледокол «Ленин» имеет двигатель мощностью

32,5 МВт. Какова мощность двигателя в киловаттах?

1. 3250 кВт; 2. 32 500 кВт; 3. 325 000 кВт; 4. 3 250 000 кВт; 5. 325 кВт.

IV (5) Вычислите мощность сердца спортсмена во время соревнований, зная, что при одном ударе оно совершает рабо­ту 16 Дж, а ежеминутно делает 240 ударов.

1. 7,5 Вт; 2. 300 Вт; 3. 150 Вт; 4. 3000 Вт; 5. 64 Вт.

V (8) Насос за 10 мин выкачивает воду объемом 5 м 3 . Глубина

колодца 6 м. Какова мощность двигателя насоса?

1. ≈ 50 кВт: 2. ≈ 5 кВт; 3. ≈ 0,5 кВт; 4.≈ 3 кВт; 5. ≈ 30 кВт.

Физика 7 класс.

29. МОЩНОСТЬ. ЕДИНИЦЫ МОЩНОСТИ

I (2) За какое время двигатель мощностью 500 Вт совершит работу 2000 Дж?

1. 4 с; 2. 1000 с; 3. 2500 с; 4. 250 с.

II (2) Человек, поднимаясь по лестнице в течение 40 с, совершил работу 2000 Дж. Какую мощность развивал человек?

1. 50 Вт; 2. 80 Вт; 3. 500 Вт; 4. 80 кВт.

III (2) Первая опытная атомная электростанция, построенная в Советском Союзе в 1954 г., имела мощность 5 МВт. Выразите эту мощность в ваттах.

1. 500 Вт; 2. 5 000 000 Вт; 3. 5000 Вт; 4. 50 000 Вт; 5. 500 000 Вт.

IV (7) Трактор при пахоте за 1 мин прошел путь 90 м, имея силу тяги 5000 Н. Вычислите мощность трактора на крюке.

1. 7,5 кВт; 2. 300 кВт; 3. 150 кВт; 4. 3000 кВт; 5. 60 кВт.

V (8) Подъемный кран поднял железобетонную плиту объемом 0,5 м 3 на высоту 8 м за 20 с. Какую мощность развивал двигатель крана? Плотность железобетона 2800 кг/м 3 .

1. ≈ 1,8 кВт; 2. ≈ 72 кВт; 3. ≈ 216 кВт; 4. ≈ 5,6 кВт; 5. ≈ 24 кВт.

Физика 7 класс.

29. МОЩНОСТЬ. ЕДИНИЦЫ МОЩНОСТИ

I (2) Какую работу совершит двигатель мощностью 600 Вт за 30 с?

1. 20 Дж; 2. 18 000 Дж; 3. 200 Дж; 4. 180 Дж.

II (2) Какое время должен работать электродвигатель мощ­ностью 250 Вт, чтобы совершить работу 2000 Дж?

1. 8 с; 2. 500 000 с; 3. 4 с; 4. 2250 с.

III (2) Первый морской пароход был построен в России в 1815 г. Мощность его паровой машины была 10 кВт. Выразите эту мощность в ваттах.

1. 0,01 Вт; 2. 1000 Вт; 3. 10 000 Вт; 4. 36 000 Вт.

IV (7) Вычислите работу, совершаемую электродвигателем мощностью 2,5 кВт за 2 мин.

1. 5 кДж; 2. 300 кДж; 3. 5000 Дж; 4. 3000 Дж.

V (8) Автопогрузчик поднял груз массой 400 кг на высоту 1, 2 м за 2 с. Какую мощность развивал при этом двига­тель?

1. ≈ 60 кВт; 2. ≈ 26 кВт; 3. ≈ 24 кВт; 4. ≈ 2,4 кВт; 5. ≈ 6 кВт.

Физика 7 класс.

29. МОЩНОСТЬ. ЕДИНИЦЫ МОЩНОСТИ

I (1) Мощность — это величина, характеризующая .

1. время выполнения работы.
2. количество выполненной работы.
3. быстроту выполнения работы.

1. в одну секунду.
2. машиной.
3. в одну минуту.

-80%

за какое время двигатель мощностью 4 кВт совершит работу в 30000 Дж

Из формулы мощности
P=A / t. ( P -мощность=4000 Вт, А -работа=30000 Дж, t — время) выразим время
t=A / P.
t=30000 / 4000=7,5 c.

Остальные ответы

30 кДж / 4 кВт = 7,5 с

Дано:
А=30000 Дж
N=4 кВт (СИ: 4000Вт)
Решение:
t=A/N
t=30000/4000=7,5 c.
Ответ: 7,5 с.

Похожие вопросы

Ваш браузер устарел

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.