Номер 4, страница 144 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тренировочный тест № 6 «Электрический ток» - номер 4, страница 144.

Условие.

4. На рисунке приведены экспериментальные точки, полученные при изучении зависимости напряжения на концах проводника от силы тока в нём. Как называется такая зависимость? Как меняется электрическое сопротивление проводника при возрастании силы тока от 1 до 4 А?

Используя рисунок, выберите два верных утверждения. Укажите их номера.

1) Зависимость $U(I)$ — обратно пропорциональная.

2) Зависимость $U(I)$ — прямо пропорциональная.

3) Сопротивление возрастает в 4 раза.

4) Сопротивление уменьшается в 4 раза.

5) Сопротивление не меняется.

Ответ:

Решение.

Дано:

Из графика зависимости напряжения от силы тока ($U(I)$) имеем следующие экспериментальные точки:
Точка 1: $I_1 = 1$ А, $U_1 = 4$ В
Точка 2: $I_2 = 2$ А, $U_2 = 8$ В
Точка 3: $I_3 = 3$ А, $U_3 = 12$ В
Точка 4: $I_4 = 4$ А, $U_4 = 16$ В
Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

Характер зависимости $U(I)$.
Как меняется сопротивление $\text{R}$ при возрастании тока от 1 А до 4 А.
Номера двух верных утверждений.

Решение:

1. Для определения характера зависимости напряжения $\text{U}$ от силы тока $\text{I}$, проанализируем данные с графика. Заметим, что при увеличении силы тока в несколько раз, напряжение увеличивается во столько же раз. Например, при $I=1$ А, $U=4$ В. При увеличении тока вдвое до $I=2$ А, напряжение также увеличивается вдвое до $U=8$ В. Такое соотношение, когда $U = k \cdot I$ (где $\text{k}$ - константа), называется прямой пропорциональной зависимостью. Эта зависимость является графическим представлением закона Ома для участка цепи.

2. Электрическое сопротивление проводника $\text{R}$ определяется по закону Ома как отношение напряжения к силе тока: $R = \frac{U}{I}$. Вычислим сопротивление для каждой точки на графике:

$R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{4 \text{ В}}{1 \text{ А}} = 4 \text{ Ом}$

$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{8 \text{ В}}{2 \text{ А}} = 4 \text{ Ом}$

$R_3 = \frac{U_3}{I_3} = \frac{12 \text{ В}}{3 \text{ А}} = 4 \text{ Ом}$

$R_4 = \frac{U_4}{I_4} = \frac{16 \text{ В}}{4 \text{ А}} = 4 \text{ Ом}$

Из расчетов видно, что сопротивление проводника постоянно и не меняется при возрастании силы тока от 1 А до 4 А. Оно равно 4 Ом.

3. Теперь проанализируем предложенные утверждения:

1) Зависимость U(I) — обратно пропорциональная.
Это утверждение неверно. График показывает, что с ростом тока напряжение тоже растет, что является признаком прямой, а не обратной пропорциональности.

2) Зависимость U(I) — прямо пропорциональная.
Это утверждение верно, так как отношение $U/I$ является постоянной величиной для всех точек.

3) Сопротивление возрастает в 4 раза.
Это утверждение неверно. Сопротивление постоянно и равно 4 Ом, оно не возрастает.

4) Сопротивление уменьшается в 4 раза.
Это утверждение неверно. Сопротивление не меняется.

5) Сопротивление не меняется.
Это утверждение верно. Наши расчеты показали, что сопротивление $\text{R}$ постоянно и равно 4 Ом во всем диапазоне измерений.

Следовательно, верными являются утверждения под номерами 2 и 5.

Ответ: 25.