Номер 538, страница 84 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Закон Ома для участка цепи - номер 538, страница 84.

Условие.

538. На графике (рис. 88) представлены результаты измерения напряжения на реостате $\text{U}$ при различных значениях сопротивления реостата $\text{R}$. Погрешность измерения напряжения $\Delta U = \pm 0,2$ В, сопротивления $\Delta R = \pm 0,5$ Ом.

Из предложенного перечня выберите два верных утверждения, соответствующих результатам экспериментов и закону Ома. Укажите их номера.

1) С уменьшением сопротивления напряжение уменьшается.

2) При сопротивлении 2 Ом сила тока примерно равна 1 А.

3) При сопротивлении 2 Ом сила тока в цепи примерно равна 2 А.

4) При сопротивлении 10 Ом сила тока примерно равна 2 А.

5) Напряжение не зависит от сопротивления.

Рис. 88

Решение.

Для выбора верных утверждений проанализируем данные, представленные на графике, и применим закон Ома для участка цепи.

Дано:

График зависимости напряжения $\text{U}$ от сопротивления $\text{R}$.
Погрешность измерения напряжения $\Delta U = \pm 0,2$ В.
Погрешность измерения сопротивления $\Delta R = \pm 0,5$ Ом.

Найти:

Два верных утверждения из предложенного перечня.

Решение:

Рассмотрим последовательно каждое утверждение.

1) С уменьшением сопротивления напряжение уменьшается.

Проанализируем график. При увеличении сопротивления $\text{R}$ (движение по горизонтальной оси вправо) значение напряжения $\text{U}$ (соответствующие точки на графике) растет: при $R = 2$ Ом $U \approx 4,2$ В, а при $R = 10$ Ом $U \approx 4,8$ В. Соответственно, при уменьшении сопротивления напряжение будет уменьшаться. Таким образом, данное утверждение соответствует результатам эксперимента.

2) При сопротивлении 2 Ом сила тока примерно равна 1 А.

Согласно закону Ома для участка цепи, сила тока $\text{I}$ вычисляется по формуле $I = \frac{U}{R}$. Из графика находим, что при сопротивлении $R = 2$ Ом напряжение на реостате составляет приблизительно $U = 4,2$ В. Рассчитаем силу тока:
$I = \frac{4,2 \text{ В}}{2 \text{ Ом}} = 2,1 \text{ А}$.
Полученное значение $2,1$ А существенно отличается от $\text{1}$ А. Следовательно, утверждение неверно.

3) При сопротивлении 2 Ом сила тока в цепи примерно равна 2 А.

Как было вычислено в предыдущем пункте, при $R = 2$ Ом сила тока составляет $I = 2,1$ А. Это значение близко к $\text{2}$ А. Проверим с учетом погрешностей. При $R = 2$ Ом напряжение $\text{U}$ находится в диапазоне $[4,2 - 0,2; 4,2 + 0,2]$, то есть $[4,0; 4,4]$ В. Сопротивление $\text{R}$ находится в диапазоне $[2 - 0,5; 2 + 0,5]$, то есть $[1,5; 2,5]$ Ом. Минимально возможное значение тока: $I_{min} = \frac{U_{min}}{R_{max}} = \frac{4,0 \text{ В}}{2,5 \text{ Ом}} = 1,6$ А. Максимально возможное значение: $I_{max} = \frac{U_{max}}{R_{min}} = \frac{4,4 \text{ В}}{1,5 \text{ Ом}} \approx 2,93$ А. Значение $\text{2}$ А находится в полученном диапазоне $[1,6; 2,93]$ А, что подтверждает верность утверждения.

4) При сопротивлении 10 Ом сила тока примерно равна 2 А.

Из графика для $R = 10$ Ом находим напряжение $U \approx 4,8$ В. Рассчитаем силу тока:
$I = \frac{U}{R} = \frac{4,8 \text{ В}}{10 \text{ Ом}} = 0,48 \text{ А}$.
Это значение значительно меньше $\text{2}$ А. Следовательно, утверждение неверно.

5) Напряжение не зависит от сопротивления.

Из графика видно, что при изменении сопротивления $\text{R}$ напряжение $\text{U}$ также изменяется. Существует явная зависимость: с ростом $\text{R}$ растет и $\text{U}$. Следовательно, утверждение неверно.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 1 и 3.

Ответ: 13.