Ученик собрал электрическую цепь — Задание 19 ЕГЭ физика

Задание №19. Погрешности в Измерениях

Прямые Измерения

№2. Задание 19

ID: 00026263

Ученик собрал электрическую цепь, состоящую из батарейки, двух резисторов, амперметра и вольтметра. После этого он провёл измерения напряжения на одном из резисторов и силы тока в цепи. Погрешности измерения силы тока в цепи и напряжения на источнике равны цене деления амперметра и вольтметра. Чему равно по результатам этих измерений напряжение на резисторе $R_{1}$ ? Вольтметр проградуирован в вольтах (В).

Рисунок к заданию 19 ЕГЭ по физике — Прямые Измерения

Источник: ФИПИ

Решение

Сначала разберёмся, что вообще измеряют приборы в этой цепи. Резисторы $$R_1$$ и $$R_2$$ соединены последовательно, а вольтметр $$V$$ подключён своими двумя проводами к тем же двум точкам цепи, между которыми стоит резистор $$R_1$$ — к его началу и к его концу. Значит вольтметр включён параллельно именно резистору $$R_1$$ и показывает напряжение прямо на нём, без всяких дополнительных пересчётов.

Теперь смотрим на шкалу вольтметра: она проградуирована от $$4$$ до $$5$$ В, а между этими подписанными значениями — $$5$$ делений, поэтому цена деления $C=\dfrac{5-4}{5}=0{,}2$ В.

На картинке видно, что стрелка вольтметра остановилась на втором делении после отметки $$4$$ В, то есть на значении $4+2\cdot0{,}2=4{,}4$ В.

По условию погрешность измерения напряжения равна цене деления шкалы вольтметра: $\Delta U=0{,}2$ В.

Значит напряжение на резисторе $$R_1$$ по результатам измерения: $U_{R_1}=4{,}4\pm0{,}2$ В. Показания амперметра для ответа на этот вопрос не нужны — они бы пригодились, если бы требовалось найти сопротивление $$R_1$$ .

Запись результата с учётом погрешности. Цена деления шкалы равна 0,2 В. Погрешность равна цене деления: 0,2 В. Показание прибора — 4,4 В. Результат: (4,4 ± 0,2) В. В ответ запишите показание и погрешность слитно: 4,40,2.