Номер 40.12, страница 94 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электрические явления - номер 40.12, страница 94.

Условие.

Задание 40.12.На рисунке приведены экспериментальные точки зависимости напряжения на концах проводника от силы тока в нём.

а) Выберите правильный ответ.

Как меняется электрическое сопротивление этого проводника при возрастании напряжения на концах проводника от 1 до 4 В?

☐ уменьшается в 4 раза

☐ не меняется

☐ возрастает в 4 раза

☐ возрастает в 16 раз

б) Ответ обоснуйте.

Решение.

а)

Для ответа на этот вопрос необходимо проанализировать данные, представленные на графике, и рассчитать сопротивление в начальной и конечной точках.

Ответ: не меняется.

б)

Дано:

На основе графика зависимости напряжения $\text{U}$ от силы тока $\text{I}$ определим значения для двух точек:

1. Начальное состояние: напряжение $U_1 = 1$ В, сила тока $I_1 = 1$ А.

2. Конечное состояние: напряжение $U_2 = 4$ В, сила тока $I_2 = 4$ А.

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

Определить, как меняется электрическое сопротивление $\text{R}$ проводника.

Решение:

Электрическое сопротивление проводника определяется по закону Ома для участка цепи:

$R = \frac{U}{I}$

Рассчитаем сопротивление для начальной точки, когда напряжение составляет 1 В:

$R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{1 \text{ В}}{1 \text{ А}} = 1 \text{ Ом}$

Рассчитаем сопротивление для конечной точки, когда напряжение составляет 4 В:

$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{4 \text{ В}}{4 \text{ А}} = 1 \text{ Ом}$

Можно также проверить промежуточные точки:

При $U=2$ В, $I=2$ А, сопротивление $R = \frac{2 \text{ В}}{2 \text{ А}} = 1 \text{ Ом}$.

При $U=3$ В, $I=3$ А, сопротивление $R = \frac{3 \text{ В}}{3 \text{ А}} = 1 \text{ Ом}$.

Поскольку $R_1 = R_2 = 1 \text{ Ом}$, сопротивление проводника не изменяется при увеличении напряжения. График зависимости $U(I)$ является прямой линией, проходящей через начало координат, что свидетельствует о прямой пропорциональности между напряжением и силой тока. Это означает, что проводник подчиняется закону Ома, и его сопротивление является постоянной величиной.

Ответ: Сопротивление проводника не меняется. Расчеты показывают, что для всех экспериментальных точек отношение напряжения к силе тока ($R=U/I$) является постоянным и равным 1 Ом. Это значит, что данный проводник является омическим, и его сопротивление не зависит от приложенного напряжения в указанном диапазоне.