Global EE

Электрические… — Задание 5 Физика 8 Класс №00049577

Задание №5. Комбинированная Задача

Электрические Явления

№2. Задание 5

ID: 00049577

На уроке физики при выполнении лабораторной работы ученик исследовал две тонкие алюминиевые проволоки одинаковой длины. Для каждой из этих проволок он измерял зависимость силы тока от напряжения между концами проволоки. Результаты его измерений показаны на графике.

Рисунок к заданию 5 Физика 8 Класс — Электрические Явления

1) Определите сопротивление проволоки №2.

2) Во сколько раз площадь сечения у проволоки №2 меньше, чем у проволоки №1?

3) Чему равна масса проволоки №1, если масса проволоки №2 равна $7\text{ г}$?

Источник: ВПР 2020

Решение

Перед нами две прямые: чем больше напряжение, тем больше ток. Смотри: при одном и том же напряжении через проволоку №1 течёт больший ток, значит, её сопротивление меньше. Материал и длина у проволок одни и те же, поэтому остаётся единственное отличие: толщина.

Вопрос 1. На прямой №2 берём точку, которая лежит точно на пересечении линий сетки: при $U=8$ В ток $I_2=0{,}4$ А. По закону Ома:

$$R_2=\dfrac{U}{I_2}=\dfrac{8}{0{,}4}=20\text{ Ом}$$

Вопрос 2. Сопротивление проволоки зависит от удельного сопротивления, длины и площади сечения:

$$R=\rho_{\text{уд}}\dfrac{L}{S}$$

Удельное сопротивление и длина общие, значит, во сколько раз меньше площадь, во столько же раз больше сопротивление. А при одном напряжении сопротивления относятся наоборот, чем токи. Читаем токи при $8$ В: $I_1=1{,}2$ А и $I_2=0{,}4$ А:

$$\dfrac{S_1}{S_2}=\dfrac{R_2}{R_1}=\dfrac{I_1}{I_2}=\dfrac{1{,}2}{0{,}4}=3$$

У проволоки №2 площадь сечения в $3$ раза меньше.

Вопрос 3. Масса равна плотности на объём, а объём проволоки — это площадь сечения на длину. Алюминий один и тот же и длина одна, поэтому массы относятся как площади:

$$m_1=3m_2=3\cdot7=21\text{ г}$$

Проверим себя по другой паре точек: при $4$ В токи равны $0{,}6$ А и $0{,}2$ А, отношение опять $3$. И смысл сходится: проволока №1 толще, поэтому и ток через неё больше, и масса больше.

Ответ

1) 20 Ом; 2) в 3 раза; 3) 21 г
Другие задания по теме «Электрические Явления» (8)