Номер 2, страница 144 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2. Объясните выбор проводников в опыте, изображённом на рисунке 92.

1. Сопротивление проводника $R$ зависит от его геометрических размеров (длины $l$ и площади поперечного сечения $S$) и от материала, из которого он изготовлен (удельного сопротивления $\rho$). Эта зависимость выражается формулой:

$R = \rho \frac{l}{S}$

Из этой формулы следует, что сопротивление проводника:

– прямо пропорционально его длине ($R \propto l$). Это означает, что при увеличении длины проводника в несколько раз его сопротивление увеличивается во столько же раз (при неизменных площади сечения и материале).

– обратно пропорционально площади его поперечного сечения ($R \propto \frac{1}{S}$). Это означает, что при увеличении площади сечения (толщины) проводника в несколько раз его сопротивление уменьшается во столько же раз (при неизменных длине и материале).

Ответ: Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине и обратно пропорционально площади его поперечного сечения.

2. Поскольку рисунок 92 не представлен, объясним общий принцип выбора проводников для опытов по изучению зависимости сопротивления от его параметров. Цель таких опытов — изолировать влияние одного параметра (например, длины), сохраняя все остальные постоянными.

– Для изучения зависимости сопротивления от длины ($l$): выбирают несколько проводников, изготовленных из одного и того же материала (одинаковое $\rho$) и имеющих одинаковую площадь поперечного сечения (одинаковое $S$), но разную длину. Сравнивая их сопротивления, можно установить прямую пропорциональную зависимость $R$ от $l$.

– Для изучения зависимости сопротивления от площади поперечного сечения ($S$): выбирают несколько проводников, изготовленных из одного и того же материала (одинаковое $\rho$) и имеющих одинаковую длину (одинаковое $l$), но разную площадь поперечного сечения. Сравнивая их сопротивления, можно установить обратную пропорциональную зависимость $R$ от $S$.

– Для изучения зависимости сопротивления от материала (рода вещества, $\rho$): выбирают несколько проводников, имеющих одинаковую длину ($l$) и одинаковую площадь поперечного сечения ($S$), но изготовленных из разных материалов (например, из меди, алюминия, нихрома). Это позволяет показать, что сопротивление зависит от свойств самого вещества.

Таким образом, выбор проводников в подобных опытах диктуется необходимостью изменять только один исследуемый параметр, оставляя остальные неизменными, чтобы корректно выявить характер зависимости.

Ответ: Проводники для опыта выбираются так, чтобы можно было поочередно исследовать зависимость сопротивления от длины, площади поперечного сечения и материала. Для этого при изменении одного параметра (например, длины) два других (площадь сечения и материал) должны оставаться неизменными.

3. Удельное сопротивление (обозначается греческой буквой $\rho$) — это физическая величина, которая характеризует способность материала препятствовать прохождению электрического тока. Она является внутренней характеристикой самого вещества и не зависит от размеров и формы проводника.

Физический смысл удельного сопротивления можно понять из формулы $R = \rho \frac{l}{S}$. Если взять проводник стандартных размеров: длиной $l=1$ м и площадью поперечного сечения $S=1$ м², то его сопротивление будет численно равно удельному сопротивлению материала, из которого он сделан: $R = \rho$.

Таким образом, удельное сопротивление показывает, каким сопротивлением обладает изготовленный из данного вещества проводник, имеющий длину 1 м и площадь поперечного сечения 1 м². Единица измерения удельного сопротивления в системе СИ — Ом-метр ($\text{Ом} \cdot \text{м}$).

Чем меньше удельное сопротивление вещества, тем лучше оно проводит электрический ток (является лучшим проводником). Например, у серебра и меди очень низкое удельное сопротивление, а у фарфора и резины — очень высокое, поэтому они являются изоляторами.

Ответ: Удельное сопротивление показывает, каким сопротивлением обладает проводник из данного вещества длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м²; это мера способности материала сопротивляться прохождению электрического тока.