Номер 1, страница 139 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

1. Расскажите об экспериментальном способе установления зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах.

1. Расскажите об экспериментальном способе установления зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах.

Для того чтобы экспериментально установить зависимость силы тока в проводнике от напряжения на его концах, необходимо собрать электрическую цепь и провести серию измерений. Этот эксперимент направлен на проверку закона Ома для участка цепи.

Необходимое оборудование:

• Исследуемый проводник (например, резистор) с постоянным сопротивлением $R$.
• Источник постоянного тока с возможностью регулировки напряжения (лабораторный блок питания или батарея с реостатом).
• Амперметр для измерения силы тока $I$.
• Вольтметр для измерения напряжения $U$.
• Ключ (выключатель).
• Соединительные провода.

Сборка цепи и проведение эксперимента:

1. Собирается электрическая цепь, в которой источник тока, ключ, амперметр и исследуемый проводник соединены последовательно.
2. Вольтметр подключается параллельно исследуемому проводнику. Такое подключение позволяет измерять напряжение именно на этом участке цепи.
3. С помощью регулируемого источника тока (или ползунка реостата) устанавливается определенное значение напряжения.
4. Цепь замыкается ключом. Снимаются показания вольтметра ($U$) и амперметра ($I$). Данные заносятся в таблицу.
5. Плавно изменяя напряжение на источнике, повторяют измерения несколько раз, получая ряд парных значений силы тока и напряжения.
6. Важно проводить измерения достаточно быстро, чтобы избежать значительного нагрева проводника, так как его сопротивление зависит от температуры, и нагрев может исказить результаты.

Анализ результатов:

На основе полученной таблицы данных строится график зависимости силы тока от напряжения (так называемая вольт-амперная характеристика). По оси ординат (Y) откладывается сила тока $I$, а по оси абсцисс (X) — напряжение $U$.

В результате для металлического проводника при постоянной температуре точки на графике располагаются на прямой линии, проходящей через начало координат. Это является графическим подтверждением того, что сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах: $I \propto U$.

Ответ: Экспериментальный способ установления зависимости силы тока от напряжения заключается в сборке электрической цепи, состоящей из источника с регулируемым напряжением, исследуемого проводника, амперметра и вольтметра. Проводя серию измерений при различных значениях напряжения, получают данные, которые показывают прямую пропорциональность между силой тока и напряжением. Это подтверждает справедливость закона Ома для участка цепи.

2. Что представляет собой график этой зависимости?

График зависимости силы тока $I$ от напряжения $U$ для проводника называется его вольт-амперной характеристикой (ВАХ).

Для металлического проводника при постоянной температуре, как показывает эксперимент, эта зависимость является линейной. График представляет собой прямую линию, которая проходит через начало координат (точку с координатами (0; 0)).

Прохождение графика через начало координат означает, что при отсутствии напряжения ($U=0$) электрический ток в проводнике также отсутствует ($I=0$). Прямолинейный характер графика говорит о прямой пропорциональности между силой тока и напряжением. Эта зависимость описывается законом Ома для участка цепи:

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

Данную формулу можно представить в виде $I = (\frac{1}{R}) \cdot U$. Это уравнение вида $y = kx$, где $y$ — это сила тока $I$, $x$ — напряжение $U$, а коэффициент пропорциональности $k$ (угловой коэффициент наклона прямой) равен величине, обратной сопротивлению: $k = \frac{1}{R}$.

Таким образом, наклон графика ВАХ напрямую связан с сопротивлением проводника. Чем круче идет вверх прямая (чем больше угол наклона к оси напряжений), тем меньше сопротивление проводника. И наоборот, более пологая прямая соответствует проводнику с большим сопротивлением.

Ответ: Графиком зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах является прямая линия, проходящая через начало координат. Угол наклона этой прямой к оси напряжений характеризует сопротивление проводника: чем больше наклон, тем меньше сопротивление.