Номер 1, страница 136 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

1. На каком опыте можно показать тепловое действие тока?

1. Для демонстрации теплового действия электрического тока можно провести следующий классический опыт. Потребуется источник тока, ключ (выключатель), соединительные провода и проводник, обладающий заметным электрическим сопротивлением, например, спираль из тонкой нихромовой или железной проволоки.

Сначала необходимо собрать простую электрическую цепь, последовательно соединив источник тока, ключ и проволоку. Чтобы сделать эффект более наглядным, на проволоку можно поместить небольшой, легковоспламеняющийся предмет, например, кусочек бумаги или ваты, либо капнуть каплю воды.

После замыкания ключа по цепи начинает протекать электрический ток. Через короткое время можно будет наблюдать, что проволока сильно нагревается. Если ток достаточно велик, проволока может раскалиться докрасна. Помещенный на нее кусочек бумаги потемнеет, обуглится и, в конечном итоге, загорится. Капля воды зашипит и испарится. Эти наблюдения однозначно доказывают, что при прохождении тока по проводнику выделяется теплота.

Физическое объяснение этого явления заключается в том, что движущиеся под действием электрического поля электроны в проводнике сталкиваются с ионами его кристаллической решетки. При этих столкновениях электроны передают часть своей энергии ионам, что приводит к увеличению амплитуды их колебаний. Увеличение кинетической энергии колебательного движения ионов решетки и есть увеличение внутренней энергии проводника, которое макроскопически проявляется как его нагрев.

Количественно этот процесс описывается законом Джоуля-Ленца, согласно которому количество теплоты ($Q$), выделяемое в проводнике, прямо пропорционально квадрату силы тока ($I$), сопротивлению проводника ($R$) и времени ($t$) прохождения тока:

$Q = I^2 R t$

Этот эффект используется во всех электронагревательных приборах (утюгах, электрочайниках, обогревателях) и в лампах накаливания.

Ответ: Тепловое действие тока можно продемонстрировать, собрав электрическую цепь из источника тока, ключа и тонкой проволоки с высоким сопротивлением (например, нихромовой). При замыкании ключа проволока нагревается, что можно наблюдать визуально (покраснение, обугливание бумаги) или на ощупь (с осторожностью), доказывая преобразование электрической энергии в тепловую.