Электричество — Задание 14 ОГЭ по физике №00048839
Электричество
№2. Задание 14
ID: 00048839
В лаборатории изготовили цилиндрические проводники разных длин и с разными площадями поперечного сечения из металлов, данные о которых представлены в следующей таблице.
Вещество | Плотность в твёрдом состоянии, $\dfrac{\text{г}}{\text{см}^3}$ | Удельное электрическое сопротивление (при $20\ ^\circ\text{C}$), $\dfrac{\text{Ом}\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$ |
|---|---|---|
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 |
Никелин (сплав) | 8,8 | 0,4 |
Нихром (сплав) | 8,4 | 1,1 |
Серебро | 10,5 | 0,016 |
Используя эту таблицу, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Запишите в ответе их номера.
1) При равных размерах (длина и площадь поперечного сечения) проводник из меди будет иметь меньшее электрическое сопротивление, чем проводник из серебра.
2) При параллельном подключении к источнику постоянного напряжения двух проволок, сделанных из латуни и нихрома и имеющих одинаковые массы и площади поперечного сечения, сила тока в проволоке, сделанной из латуни, больше силы тока в проволоке из нихрома.
3) При равной площади поперечного сечения проводник из железа длиной 1 м будет иметь такое же электрическое сопротивление, что и проводник из никелина длиной 4 м.
4) В проводниках из меди и алюминия, имеющих одинаковые длины и площади поперечного сечения, при их последовательном подключении к источнику постоянного напряжения выделяется одинаковая мощность.
5) Масса проводника, изготовленного из никелина, меньше массы проводника из константана, имеющего то же сопротивление и длину.
Источник: СтатГрад 13.05.2022
Решение
Таблица даёт два свойства каждого материала, и каждое отвечает за своё. Плотность $\rho$ определяет массу проводника: $m=\rho V=\rho LS$, где $L$ — длина, $S$ — площадь сечения. Удельное сопротивление $\rho_{\text{э}}$ определяет электрическое сопротивление:
$$R=\rho_{\text{э}}\dfrac{L}{S}.$$
Утверждение 1. При одинаковых размерах сопротивление сравнивается по удельному сопротивлению: у меди 0,017, у серебра 0,016. У меди чуть больше — её проводник имеет большее сопротивление, а не меньшее. Неверно.
Утверждение 2. Плотности латуни и нихрома одинаковы (8,4). Раз массы проволок равны, равны и их объёмы $V=LS$, а при одинаковых сечениях — и длины. Тогда сопротивления относятся как удельные сопротивления: у латуни 0,07, у нихрома 1,1 — латунная проволока имеет меньшее сопротивление. При параллельном подключении напряжение на проволоках одинаковое, а сила тока $I=\dfrac{U}{R}$ больше там, где сопротивление меньше, — в латунной. Верно.
Утверждение 3. При равном сечении сопротивление пропорционально произведению $\rho_{\text{э}}L$: у железа $0{,}1\cdot1=0{,}1$, у никелина $0{,}4\cdot4=1{,}6$. Не равны. Неверно.
Утверждение 4. При последовательном соединении ток в проводниках одинаковый, мощность $P=I^2R$. Сопротивления разные (удельные 0,017 и 0,028 при одинаковых размерах), значит, и мощности разные. Неверно.
Утверждение 5. Сопротивление и длина одинаковы, поэтому из $R=\rho_{\text{э}}\dfrac{L}{S}$ сечение пропорционально удельному сопротивлению: никелиновому проводу нужно сечение меньше (0,4 против 0,5). Плотности никелина и константана равны (8,8), так что масса $m=\rho LS$ меньше у провода с меньшим сечением — никелинового. Верно.
Верны утверждения 2 и 5.
Ответ
Другие задания по теме «Электричество» (8)
- Задание 14 №00048842 — В лаборатории изготовили цилиндрические проводники разных длин и с разными…
- Задание 14 №00048841 — В лаборатории изготовили цилиндрические проводники разных длин и с разными…
- Задание 14 №00048840 — В лаборатории изготовили цилиндрические проводники разных длин и с разными…
- Задание 14 №00040548 — В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая…
- Задание 14 №00040450 — В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая…
- Задание 14 №00040357 — В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая…
- Задание 14 №00040309 — В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая…
- Задание 14 №00040292 — В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая…