10年级科学第12章“电”的NCERT解决方案

在本页，我们将为您提供10年级科学第12章“电”的NCERT解决方案所需的所有详细信息。考生通过练习这些NCERT解决方案，在课内考试和10年级期末考试中都会取得更好的成绩。

10年级NCERT科学“电”章的解决方案可以帮助学生在期末考试以及其他竞争性考试中取得成功。此外，考生可以获得带解决方案的10年级“电”题的数值题，这有助于他们完成作业。请继续阅读，以了解更多关于10年级科学第12章“电”的NCERT解决方案。

10年级科学第12章课内问题NCERT解决方案

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问题 1

什么是电路？

答案

电路由电流流过的闭合路径组成。电路没有固定长度，但由开关控制，以便人们可以控制电流何时流动以及何时不流动。

问题2

定义电流单位。

答案

电流的基本测量单位是安培。如果每秒通过导体任何部分的电荷为一库仑，则通过导体该部分的电流称为一安培。

问题3

计算构成一库仑电荷的电子数。

答案

一库仑电荷包含6.25 x 10¹⁸个电子。

电子电荷e为1.6 x 10^-19 C

净电荷Q = 1 C

因此，1 C中的电子数为：

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问题 1

说出一种有助于在导体两端维持电势差的设备。

答案

电池是用于在导体两端维持电势差的一种设备。

问题2

“两点间的电势差为1V”是什么意思？

答案

当说两点间的电势差为1V时，我们的意思是，将1库仑的电荷从一点移动到另一点，做了1焦耳的功。

问题3

通过一个6V电池时，每个库仑电荷获得多少能量？

答案

每个库仑电荷获得6J的能量。

电池提供的能量(W) = 电荷(Q) x 电势差(V)

或，W = Q x V

或，W = 1C x 6V = 6J

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问题 1

导体的电阻取决于哪些因素？

或

列出影响导体（以导线形式）电阻的因素。

答案

导体的电阻取决于各种因素，其中一些因素如下：

1. 电阻取决于导体的长度
2. 它也取决于横截面积
3. 以及材料的类型或性质

问题2

在连接到同一电源的情况下，电流更容易通过粗导线还是细导线？为什么？

答案

我们知道这两根导线之间存在粗细差异，这意味着它们的横截面积不同。因此，电流的流动取决于导体的横截面积。

粗导线更容易让电流通过，因为它具有更大的横截面积，更大的横截面积有利于电子的移动。电子能够自由移动，这意味着粗导线提供的电阻也较小。因此，电子越容易移动，通过导体的电流就越大。

问题3

假设一个电子元件的电阻保持不变，而元件两端的电势差减半。通过它的电流会发生什么变化？

答案

如果电势差减半，则电流也会受到影响，也将减半。这可以通过欧姆定律来理解，该定律指出 V ∝ I。

问题4

为什么电加热器和电熨斗的线圈是用合金而不是纯金属制成的？

或

为什么合金常用于电加热设备？请给出原因。

答案

由于多种原因，在制造电加热器和电熨斗的线圈时，不使用纯金属，而是使用合金，原因如下：

1. 与纯金属相比，合金的电阻很高。
2. 因此，从以上几点可以看出，由于其高电阻特性，合金即使在红热时也能承受非常高的温度。因此，本质上合金不会发生氧化，这意味着它不会轻易烧毁。

问题5

使用表12.2（NCERT书第207页）中的数据回答以下问题

1. 铁和汞之间，哪个是更好的导体？
2. 哪个材料是最好的导体？

答案

提供的数据给出了汞、铁和银三种金属的电阻率。

i.) 从电阻率的角度来看，我们可以说在铁和汞之间，电阻较低的将是良好的导电体，因为电子容易流动。

金属的电阻率是：

铁 = 10.0 x 10^-8 Ω m

汞 = 94.0 x 10^-8 Ω m

10.0 x 10^-8 Ω m < 94.0 x 10^-8 Ω m，因此铁的导电性比汞好，因为它提供的电阻比汞低。

ii.) 显然，电阻率最低的金属将是最好的导电体。

金属的电阻率是：

铁 = 10.0 x 10^-8 Ω m

汞 = 94.0 x 10^-8 Ω m

银 = 1.60 x 10^-8 Ω m

1.60 x 10^-8 Ω m < 10.0 x 10^-8 Ω m < 94.0 x 10^-8 Ω m，因此银是最好的导电体，因为它提供的电阻比铁和汞都低。

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问题 1

画一个电路原理图，该电路由三个2V的电池、一个5Ω的电阻、一个8Ω的电阻和一个12Ω的电阻，以及一个插头开关组成，所有这些都串联连接。

答案

电路图如下所示。

问题2

重画问题1的电路，插入一个安培计测量流过电阻的电流，以及一个伏特计测量12Ω电阻两端的电势差。安培计和伏特计的读数是多少？

解决方案

所需的电路图如下所示。

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问题 1

判断当以下电阻并联连接时的等效电阻

1. 1 Ω 和 106 Ω，
2. 1 Ω、103 Ω 和 106 Ω。

答案

当电阻并联连接时，等效电阻小于最小的单个电阻。

1. 等效电阻 < 1 Ω。
2. 等效电阻 < 1 Ω。

问题2

一个100Ω的电灯、一个50Ω的电热器和一个500Ω的水过滤器并联连接到220V电源。连接到同一电源的电熨斗的电阻是多少，它消耗的电流与这三个电器消耗的电流相同？它上面的电流是多少？

解决方案

物体的电阻是：

R₁ = 电灯 = 100 Ω

R₂ = 电热器 = 50 Ω

R₃ = 水过滤器 = 500 Ω

三个电器并联连接的等效电阻R_P是：

第二种情况是，熨斗消耗的电流与上述三个电器消耗的电流相同。因此，电阻也将相同。

电压V = 220V

问题3

与串联连接相比，将电器并联连接到电池有什么优点？

答案

与串联连接相比，并联连接电器有几个优点，下面将讨论这些优点。

1. 在并联连接中，如果一个设备在并联连接中发生故障，不会影响其他电器，它们可以正常工作，不受任何中断。
2. 此外，在并联连接中，每个设备都有自己的独立开关，这意味着每个设备都可以独立控制，而不会影响整个电路或其他设备。
3. 在并联连接中，每个设备从电源获得的电压都相同。
4. 如果电器并联连接，整个家用电路的总电阻会减小，从而有助于从电源获得更大的电流。

问题4

如何连接三个电阻，分别为2Ω、3Ω和6Ω，以获得总电阻（i）4Ω，（ii）1Ω？

解决方案

i.) 将2Ω电阻与3Ω和6Ω的并联组合串联，我们可以获得4Ω的总电阻。

ii.) 通过将2Ω、3Ω和6Ω的电阻并联连接，我们可以得到1Ω的总电阻。

问题5

通过组合四个电阻4Ω、8Ω、12Ω、24Ω，可以获得的（i）最高、（ii）最低总电阻是多少？

解决方案

i.) 四个线圈可以串联连接以获得最高的电阻。

那么，R = 4Ω + 8Ω + 12Ω + 24Ω = 48Ω

ii.) 四个线圈可以并联连接以获得最低的电阻。

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问题 1

为什么电加热器的电线不会发红，而加热元件会发红？

解决方案

电路中产生的热量由I²R t决定。与电加热器的加热元件（由镍铬合金制成，由于其高电阻通过电流产生大量热量而发红）不同，电加热器的铜电线不会发红，因为由于其极低的电阻，通过电流产生的热量非常少。

问题2

计算通过50V电势差在一小时内转移96000库仑电荷时产生的热量。

解决方案

此处，Q = 96,000 C

t = 1小时 = 1 x 60 x 60秒 = 3600秒

V = 50 V

产生的热量，H = VQ

= 50V x 96,000 C

= 48,00,000 J

= 4.8 x 10⁶ J

问题3

一个电阻为20Ω的电熨斗，电流为5A。计算30秒内产生的热量。

解决方案

此处，R = 20 Ω

i = 5 A

t = 30秒

产生的热量，H = I²R t

= 25 x 20 x 30

= 15,000 J

= 1.5 x 10⁴ J

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问题 1

什么决定了电流输送能量的速率？

答案

电路的电阻决定了电流输送能量的速率。

问题2

一个电动机从220V线路汲取5A电流。确定电动机的功率和2小时消耗的能量。

答案

此处，I = 5 A

V = 220 V

t = 2小时 = 7,200 秒

功率，P = V I

= 220 x 5

= 1100 W

消耗的能量 = P x t

= 1100 W x 7200 s

= 7,20,000 J

= 7.2 x 10⁵ J

10年级科学第12章课内问题NCERT解决方案

问题 1

一个电阻为R的线被切成五等份。然后将这些部分并联连接。如果这个组合的等效电阻是R'，那么R/R'的比值是

答案

d.) 25

说明

切分后，每部分的电阻为：

问题2

下列哪个术语不代表电路中的电功率？

答案

a.) IR²

问题3

一个灯泡的额定功率是220V和100W。当它在110V下运行时，消耗的功率将是

1. 100 W
2. 75 W
3. 50 W
4. 25 W

答案

d.) 25 W

说明

给定灯泡的电阻是：

灯泡额定功率 P=100W, V=220V

问题4

两个相同材料、相同长度、相同直径的导线，先串联再并联连接到相同的电势差下。在串联和并联组合中产生的热量之比将是

1. 1 : 2
2. 2 : 1
3. 1 : 4
4. 4 : 1

答案

c.) 1 : 4

问题5

为了测量两点之间的电势差，伏特计如何连接到电路中？

答案

为了确定两点之间的电势差，伏特计是并联连接的。

问题6

一根铜线的直径为0.5毫米，电阻率为1.6 x 10^-8 Ω m。要使该导线的电阻为10Ω，其长度是多少？如果直径加倍，电阻会改变多少？

答案

问题7

给出电阻器两端电势差V对应的电流I值如下：

绘制V和I之间的图并计算电阻器的电阻。

解决方案

上述数据V和I之间的图如下所示。

电阻将根据图的斜率计算。

考虑给定图上的两个点P和Q，以及从P沿Y轴方向的一个点R。

现在，QR = 10.2V - 3.4V = 6.8V

而PR = 3 - 1 = 2 安培

问题8

当一个12V的电池连接到一个未知电阻时，电路中的电流为2.5mA。求电阻值。

解决方案

已知,

V = 12V

I = 2.5mA = 2.5 x 10^-3 A

因此，电阻由下式给出：

问题9

一个9V的电池与0.2Ω、0.3Ω、0.4Ω、0.5Ω和12Ω的电阻串联。通过12Ω电阻的电流是多少？

解决方案

总电阻：

R = 0.2Ω + 0.3Ω + 0.4Ω + 0.5Ω + 12Ω = 13.4Ω

电势差，V = 9V

电路中串联的电流为：

此外，由于电路中电流不分裂，因此流过12Ω电阻的电流为0.67A。

问题10

需要多少个176Ω的电阻（并联）才能在220V线路上承载5A电流？

解决方案

我们假设有n个176Ω的电阻并联连接。

问题11

说明如何连接三个电阻，每个电阻为6Ω，使组合电阻为（i）9Ω，（ii）4Ω

解决方案

给定，R₁ = R₂ = R₃ = 6Ω。

i.) 如果R₁与R₂和R₃的并联组合串联，如图(a)所示。

等效电阻为：

ii.) 当我们将R₁和R₂的串联组合与R₃并联时，如图(b)所示，

等效电阻为：

问题12

为220V电源线设计的几个电灯泡，额定功率为10W。如果允许的最大电流为5A，有多少个灯泡可以并联连接在220V电源线的两根线上？

解决方案

已知,

电流，I = 5A

电压，V = 220V

问题13

一个连接到220V线路的热板，有两个电阻线圈A和B，每个电阻为24Ω，它们可以单独使用、串联或并联使用。三种情况下的电流是多少？

解决方案

问题14

比较下列各电路中2Ω电阻使用的功率

1. 一个6V电池与1Ω和2Ω电阻串联，以及
2. 一个4V电池与12Ω和2Ω电阻并联。

解决方案

i.) 第一种情况的电路图如下所示。

总电阻：

R = 1Ω + 2Ω = 3Ω

电势差，V = 6V

2Ω电阻使用的功率 = I²R = (2)² x 2 = 8W

ii.) 第二种情况的电路图如下所示。

并联组合中的各种电阻有不同的电流。

问题15

两个灯泡，一个额定功率为220V时100W，另一个为220V时60W，并联连接到市电。当电源电压为220V时，从线路中汲取的电流是多少？

解决方案

已知,

第一个灯泡的功率(P₁) = 100W

电势差(V) = 220V

需要图片

问题16

哪个消耗的能量更多，是1小时的250W电视机，还是10分钟的1200W电烤箱？

解决方案

250W电视机1小时消耗的能量是

= 250W x 1小时

= 250Wh

1200W电烤箱10分钟消耗的能量是

= 1200 W x 10 分钟

= 1200 x 10/60

= 200Wh

因为250 > 200，所以我们可以得出结论，电视机将消耗更多的能量。

问题17

一个电阻为8Ω的电加热器在2小时内从服务电源汲取15A电流。计算加热器中热量产生的速率。

解决方案

此处，

R = 8Ω,

I = 15A,

t = 2小时

加热器中热量产生的速率等于其功率。

因此，P = I²R = (15)² x 8 = 1800Js^-1

问题18

解释以下内容：

1. 为什么钨几乎专门用于灯泡的灯丝？
2. 为什么电加热设备的导体，如面包烤箱和电熨斗，由合金而不是纯金属制成？
3. 为什么串联排列不用于家用电路？
4. 导线的电阻如何随其横截面积变化？
5. 为什么通常使用铜和铝线进行电力传输？

答案

1. 钨几乎专门用于电灯灯丝，因为它具有极高的熔点（3300°C）。当电流通过钨灯丝时，它达到2700°C的温度，并在不熔化的情况下发出热量和光能。
2. 合金用作面包烤箱和电熨斗等电加热设备中的导体，因为与纯金属相比，它们的电阻要高得多，并且即使在高温下也不会轻易烧毁（或迅速氧化）。
3. 家用电路不使用串联配置，因为在串联电路中，如果一个电器因任何原因停止工作，整个电路将停止工作。
4. 导线的电阻与其横截面积成反比，即电阻 R ∝ (1/πr²)。因为当恒定长度导体的横截面积增大时，导体中可用于移动的自由电子更多，电阻会降低。
5. 铜线和铝线常用于电力传输，因为它们的电阻非常低。因此，当电流通过它们时，它们不会变得非常热。