Электричество — Задание 14 ОГЭ по физике №00048840
Электричество
№2. Задание 14
ID: 00048840
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 серебра имеет наибольшую массу и наименьшее сопротивление среди проводников, изготовленных из всех представленных в таблице металлов.
2) Проводники из константана и никелина имеют одинаковые удельные электрические сопротивления.
3) Сопротивление проводника из меди в 4 раза меньше сопротивления проводника из алюминия, имеющего ту же длину и площадь поперечного сечения.
4) В проводнике из железа длиной 1 м и площадью поперечного сечения $1\ \text{мм}^2$ и в проводнике из алюминия длиной 5 м и площадью поперечного сечения $1{,}4\ \text{мм}^2$ при параллельном подключении к источнику постоянного напряжения выделяется одинаковая мощность.
5) При равных размерах (длина и площадь поперечного сечения) проводник из латуни имеет меньшую массу, чем проводник из нихрома.
Источник: СтатГрад 13.05.2022
Решение
Масса проводника зависит от плотности $\rho$ (при равных размерах масса пропорциональна плотности), а электрическое сопротивление — от удельного сопротивления $\rho_{\text{э}}$, длины $L$ и сечения $S$:
$$R=\rho_{\text{э}}\dfrac{L}{S}.$$
Утверждение 1. Наибольшая плотность в таблице — у серебра (10,5), значит, при равных размерах серебряный проводник самый тяжёлый. Наименьшее удельное сопротивление — тоже у серебра (0,016), значит, и сопротивление у него наименьшее. Оба условия выполнены. Верно.
Утверждение 2. У константана 0,5, у никелина 0,4 — удельные сопротивления разные (одинаковы у них плотности). Неверно.
Утверждение 3. При одинаковых размерах сопротивления относятся как удельные сопротивления: $\dfrac{0{,}028}{0{,}017}\approx1{,}6$. Медный проводник лучше примерно в 1,6 раза, а не в 4. Неверно.
Утверждение 4. Посчитаем сопротивления:
$$R_{\text{ж}}=0{,}1\cdot\dfrac{1}{1}=0{,}1\ \text{Ом},\qquad R_{\text{ал}}=0{,}028\cdot\dfrac{5}{1{,}4}=\dfrac{0{,}14}{1{,}4}=0{,}1\ \text{Ом}.$$
Сопротивления равны. При параллельном подключении напряжение одинаковое, мощность $P=\dfrac{U^2}{R}$ — тоже одинаковая. Верно.
Утверждение 5. Плотности латуни и нихрома одинаковы (8,4) — при равных размерах массы равны, а не «меньше». Неверно.
Верны утверждения 1 и 4.
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 №00048839 — 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…