Номер 6, страница 43, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 7. Постоянный электрический ток. Параграф 47. Зависимость силы тока от напряжения. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление - номер 6, страница 43.

Условие.

6. На рис. 25 приведены зависимости силы тока от напряжения для трёх различных проводников.

Рис. 25

а) Заполните таблицу.

У какого из проводников (1, 2 или 3) сопротивление наибольшее?
У какого из проводников (1, 2 или 3) сопротивление наименьшее?
Пользуясь графиком, определите сопротивление проводников 1, 2 и 3
$R_1$
$R_2$
$R_3$

б) Постройте на этом же рисунке красным карандашом график зависимости силы тока от напряжения для проводника, сопротивление которого равно 0,05 Ом.

Решение.

а) Заполните таблицу.

Сопротивление проводника $\text{R}$ связано с напряжением $\text{U}$ и силой тока $\text{I}$ законом Ома: $R = \frac{U}{I}$. На представленном графике зависимостей силы тока $\text{I}$ от напряжения $\text{U}$ (вольт-амперная характеристика), тангенс угла наклона графика к оси напряжения (оси U) равен $\frac{I}{U}$. Следовательно, чем круче идет график, тем больше отношение $\frac{I}{U}$, и, соответственно, тем меньше сопротивление $R = \frac{1}{I/U}$.

- График для проводника 3 имеет наименьший угол наклона, значит, у него самое большое сопротивление.
- График для проводника 1 имеет наибольший угол наклона, значит, у него самое маленькое сопротивление.

Для точного расчета сопротивлений выберем на каждом графике удобные точки, через которые они проходят.

Дано:

Графики зависимости $I(U)$ для трех проводников.

Найти:

$R_1, R_2, R_3$.

Решение:

Воспользуемся законом Ома для участка цепи: $R = \frac{U}{I}$.

1. Для проводника 1: График проходит через точку, где напряжение $U_1 = 0,04$ В, а сила тока $I_1 = 2,0$ А.
$R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{0,04 \text{ В}}{2,0 \text{ А}} = 0,02 \text{ Ом}$.

2. Для проводника 2: График проходит через точку, где напряжение $U_2 = 0,2$ В, а сила тока $I_2 = 2,0$ А.
$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{0,2 \text{ В}}{2,0 \text{ А}} = 0,1 \text{ Ом}$.

3. Для проводника 3: График проходит через точку, где напряжение $U_3 = 0,2$ В, а сила тока $I_3 = 1,0$ А.
$R_3 = \frac{U_3}{I_3} = \frac{0,2 \text{ В}}{1,0 \text{ А}} = 0,2 \text{ Ом}$.

Заполним таблицу на основе полученных данных:

У какого из проводников (1, 2 или 3) сопротивление наибольшее? Проводник 3
У какого из проводников (1, 2 или 3) сопротивление наименьшее? Проводник 1
Пользуясь графиком, определите сопротивление проводников 1, 2 и 3:
$R_1$ = 0,02 Ом
$R_2$ = 0,1 Ом
$R_3$ = 0,2 Ом

Ответ: Наибольшее сопротивление у проводника 3 ($0,2$ Ом). Наименьшее сопротивление у проводника 1 ($0,02$ Ом). Сопротивления равны: $R_1=0,02$ Ом, $R_2=0,1$ Ом, $R_3=0,2$ Ом.

б) Постройте на этом же рисунке красным карандашом график зависимости силы тока от напряжения для проводника, сопротивление которого равно 0,05 Ом.

Дано:

$R_4 = 0,05 \text{ Ом}$.

Найти:

Построить график зависимости $I(U)$ для проводника с сопротивлением $R_4$.

Решение:

Зависимость силы тока от напряжения для проводника с постоянным сопротивлением является линейной и описывается формулой $I = \frac{U}{R}$. График этой зависимости - прямая линия, проходящая через начало координат (0;0).

Для построения прямой достаточно найти еще одну точку. Выберем произвольное значение напряжения из диапазона на графике, например, $U = 0,1$ В, и рассчитаем соответствующую ему силу тока:

$I = \frac{U}{R_4} = \frac{0,1 \text{ В}}{0,05 \text{ Ом}} = 2 \text{ А}$.

Таким образом, вторая точка для построения графика имеет координаты (0,1 В; 2 А).

Для построения графика нужно соединить начало координат (0;0) и точку (0,1 В; 2 А) прямой линией. Эта линия будет расположена между графиками для проводников 1 и 2.

Ответ: График для проводника с сопротивлением 0,05 Ом — это прямая линия, проходящая через начало координат (0;0) и точку с координатами $U = 0,1$ В, $I = 2$ А.