Global EE

Электричество — Задание 14 ОГЭ по физике №00007073

Задание №14. Выбор Утверждений

Электричество

№2. Задание 14

ID: 00007073

В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица.

Вещество

Плотность в твёрдом состоянии, г/см³

Удельное электрическое сопротивление (при 20 °C), Ом·мм²/м

Алюминий

2,7

0,028

Железо

7,8

0,1

Константан (сплав)

8,8

0,5

Латунь

8,4

0,07

Медь

8,9

0,017

Серебро

10,5

0,016

Никелин (сплав)

8,8

0,4

Нихром (сплав)

8,4

1,1

Используя данные таблицы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Запишите в ответе их номера.

1) При равных размерах проводник из латуни будет иметь меньшую массу и меньшее электрическое сопротивление по сравнению с проводником из меди.

2) При равных размерах проводник из серебра будет иметь меньшую массу по сравнению с проводниками из константана и нихрома.

3) Проводники из константана и никелина при одинаковых размерах будут иметь одинаковые массы.

4) При замене спирали электроплитки с никелиновой на нихромовую такого же размера электрическое сопротивление спирали уменьшится.

5) При параллельном включении проводников из железа и никелина, имеющих одинаковые размеры, потребляемая мощность у никелина будет в 4 раза меньше.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

Таблица: плотность $\rho_\text{пл}$ и удельное сопротивление $\rho$ различных материалов: латунь: $\rho_\text{пл} = 8{,}4\,\text{г/см}^3$, $\rho = 0{,}07\,\text{мкОм}\cdot\text{м}$; медь: $\rho_\text{пл} = 8{,}9\,\text{г/см}^3$, $\rho = 0{,}017\,\text{мкОм}\cdot\text{м}$; серебро: $\rho_\text{пл} = 10{,}5\,\text{г/см}^3$; константан: $\rho_\text{пл} = 8{,}8\,\text{г/см}^3$; никелин: $\rho_\text{пл} = 8{,}8\,\text{г/см}^3$, $\rho = 0{,}4\,\text{мкОм}\cdot\text{м}$; железо: $\rho = 0{,}1\,\text{мкОм}\cdot\text{м}$; нихром: $\rho = 1{,}1\,\text{мкОм}\cdot\text{м}$

Найти:

два верных утверждения ⠀

Решение:

Масса: $m = \rho_\text{пл} \cdot V$. При равных объёмах масса пропорциональна плотности. Сопротивление: $R = \rho \cdot \dfrac{l}{S}$. При равных размерах ($l$ и $S$ одинаковы) $R \propto \rho$. Утверждение 1. Латунь vs медь: $\rho_\text{пл}(\text{латунь}) = 8{,}4 \lt 8{,}9$ — масса меньше. Но $\rho(\text{латунь}) = 0{,}07 \gt 0{,}017 = \rho(\text{медь})$ — сопротивление больше, а не меньше. Утверждение 1 неверно. Утверждение 2. Серебро: $\rho_\text{пл} = 10{,}5 \gt 8{,}8$ (константан и нихром). Масса серебра больше. Утверждение 2 неверно. Утверждение 3. Константан и никелин: $\rho_\text{пл} = 8{,}8\,\text{г/см}^3$ у обоих. Массы одинаковы. Утверждение 3 верно. Утверждение 4. Никелин → нихром: $\rho$ возрастает с $0{,}4$ до $1{,}1\,\text{мкОм}\cdot\text{м}$, значит $R$ увеличивается. Утверждение 4 неверно. Утверждение 5. Параллельное соединение → одинаковое напряжение. $P = U^2 / R$. При равных размерах $R \propto \rho$: $$\frac{P_\text{никелин}}{P_\text{железо}} = \frac{R_\text{железо}}{R_\text{никелин}} = \frac{\rho_\text{железо}}{\rho_\text{никелин}} = \frac{0{,}1}{0{,}4} = \frac{1}{4}$$ Мощность у никелина в четыре раза меньше. Утверждение 5 верно.

Ответ

35

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электричество» (8)