Номер 14, страница 71, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 18. Закон Ома для участка цепи. Удельное сопротивление вещества - номер 14, страница 71.

Условие.

14. Почему в опытах, о которых рассказано в начале предыдущей страницы, сначала измеряли сопротивления проводов разной длины, но одинакового поперечного сечения, а потом — сопротивления проводов разного поперечного сечения, но одинаковой длины?

Решение.

Такая последовательность проведения опытов соответствует основному принципу научного метода при исследовании зависимостей, в которых одна величина зависит от нескольких других. Сопротивление проводника $\text{R}$ зависит от его длины $\text{L}$, площади поперечного сечения $\text{S}$ и удельного сопротивления материала $\rho$, что описывается формулой $R = \rho \frac{L}{S}$. Чтобы экспериментально выяснить характер зависимости сопротивления от каждого из параметров ($\text{L}$ и $\text{S}$) в отдельности, необходимо изменять только один из них, оставляя все остальные постоянными.

Сначала измеряли сопротивление проводов разной длины, но одинакового поперечного сечения. Это делалось для того, чтобы изучить зависимость сопротивления $\text{R}$ только от длины $\text{L}$. Сохраняя площадь сечения $\text{S}$ и материал (а значит, и удельное сопротивление $\rho$) неизменными, можно было убедиться, что изменение сопротивления вызвано исключительно изменением длины. Этот этап опыта позволяет установить прямую пропорциональность: $R \propto L$.

Затем измеряли сопротивление проводов разного поперечного сечения, но одинаковой длины. В этом случае, наоборот, фиксировалась длина $\text{L}$ (а материал $\rho$ оставался тем же), чтобы исследовать зависимость сопротивления $\text{R}$ только от площади поперечного сечения $\text{S}$. Это позволило установить обратную пропорциональность: $R \propto \frac{1}{S}$.

Если бы в опытах одновременно меняли и длину, и площадь сечения, было бы невозможно определить вклад каждого из этих параметров в итоговое изменение сопротивления. Поэтому такой поочередный подход является необходимым для получения корректных и однозначных выводов.

Ответ: Данный метод проведения опытов необходим для того, чтобы поочередно изучить зависимость сопротивления от каждого параметра (длины и площади поперечного сечения) в отдельности. Чтобы выявить зависимость сопротивления от длины, нужно изменять только длину, оставив площадь сечения постоянной. Чтобы выявить зависимость от площади сечения, нужно изменять только площадь, оставив длину постоянной.