Global EE

Закон Ома и Цепи — Задание 14 ЕГЭ по физике №00017737

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

Закон Ома и Цепи

№2. Задание 14

ID: 00017737

На графике показана зависимость силы тока $I$, текущего через электрическую лампу накаливания, от приложенного к ней напряжения $U$. Кривая выходит из начала координат и идёт всё более полого (с насыщением); характерные точки графика: при $U=2$ В ток $I=4$ А, при $U=4$ В ток $I=5$ А (см. рисунок).

Из приведённого ниже списка выберите два верных утверждения.

1) Для нити накала работающей лампы справедлив закон Ома.
2) При увеличении силы тока через лампу сопротивление её нити накала увеличивается.
3) Сопротивление нити накала лампы равно $0{,}5$ Ом.
4) При напряжении на лампе, равном $2$ В, в нити накала выделяется мощность $8$ Вт.
5) При увеличении напряжения на лампе от $2$ В до $4$ В выделяющаяся в нити накала мощность возрастает в $2$ раза.

Запишите цифры, под которыми указаны верные утверждения, в порядке возрастания.

Рисунок к заданию 14 ЕГЭ по физике — Закон Ома и Цепи

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Сопротивление в каждой точке $R=\dfrac{U}{I}$, мощность $P=UI$. Главное наблюдение: график не прямая, а загибается — значит сопротивление нити не постоянно (нить нагревается, и её сопротивление растёт). Снимаем с графика опорные точки: $(2\ \text{В};\,4\ \text{А})$ и $(4\ \text{В};\,5\ \text{А})$.

Пункт 1. Справедлив ли закон Ома

Закон Ома $I=U/R$ для постоянного $R$ даёт прямую через начало координат. Здесь график кривой, значит $R$ меняется и закон Ома (в обычном виде) не выполняется. Неверно.

Пункт 2. Растёт ли сопротивление с током

Посчитаем $R=U/I$ в двух точках: при $(2;4)$ $R=2/4=0{,}5$ Ом; при $(4;5)$ $R=4/5=0{,}8$ Ом. С ростом тока (и напряжения) сопротивление выросло. Верно.

Пункт 3. Равно ли сопротивление 0,5 Ом

В точке $(2;4)$ действительно $R=0{,}5$ Ом, но в других точках оно другое ($0{,}8$ Ом и т. д.). Назвать одно значение «сопротивлением нити» нельзя — оно не постоянно. Утверждение как общее — неверно.

Пункт 4. Мощность при U=2 В

$P=UI=2\cdot4=8$ Вт. Верно.

Пункт 5. Во сколько раз растёт мощность при 2→4 В

При $U=2$ В: $P_1=2\cdot4=8$ Вт. При $U=4$ В: $P_2=4\cdot5=20$ Вт. Отношение $20/8=2{,}5$ раза, а не $2$ раза. Неверно.

Ответ

24
Другие задания по теме «Закон Ома и Цепи» (8)