Номер 2, страница 150 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Обсуди с товарищем. § 40. Электрическое сопротивление проводника. Закон Ома для участка цепи. Глава 2. Электрические явления - номер 2, страница 150.

2. Ученик включал в электрическую цепь различные проводники с известными сопротивлениями и записывал показания амперметра и вольтметра. По результатам исследования он построил график (рис. 100), но забыл обозначить координатные оси. Восстановите обозначения на осях. Определите напряжение в цепи, если значения величин на графике указаны в единицах СИ.

Дано:

График зависимости одной физической величины от другой, имеющий вид гиперболы.
Координаты точек на графике: (1; 2), (2; 1), (4; 0,5).
Значения величин на графике указаны в единицах СИ.

Найти:

1. Обозначения на координатных осях.
2. Напряжение в цепи $U$.

Решение:

В задаче описан эксперимент, в котором измеряются параметры электрической цепи. Связь между силой тока $I$, напряжением $U$ и сопротивлением $R$ для участка цепи описывается законом Ома: $I = \frac{U}{R}$

Из этой формулы видно, что если напряжение $U$ в цепи поддерживается постоянным, то сила тока $I$ обратно пропорциональна сопротивлению $R$. График такой зависимости представляет собой гиперболу, что в точности соответствует рисунку.

По условию, ученик включал в цепь проводники с различными известными сопротивлениями. Это означает, что сопротивление $R$ является независимой переменной (которую изменяют в ходе эксперимента), а сила тока $I$ — зависимой переменной (которую измеряют). Согласно общепринятым правилам построения графиков, независимую переменную откладывают по горизонтальной оси (оси абсцисс), а зависимую — по вертикальной (оси ординат). Следовательно:
• На горизонтальной оси отложено сопротивление $R$ в Омах (Ом).
• На вертикальной оси отложена сила тока $I$ в Амперах (А).

Для определения напряжения в цепи $U$ преобразуем закон Ома к виду $U = I \cdot R$. Это означает, что произведение значения силы тока на сопротивление для любой точки на графике будет постоянным и равным напряжению. Возьмем несколько точек с графика для проверки и вычисления.
Для точки с координатами ($R_1 = 1$ Ом, $I_1 = 2$ А):
$U = I_1 \cdot R_1 = 2 \text{ А} \cdot 1 \text{ Ом} = 2$ В.
Для точки с координатами ($R_2 = 2$ Ом, $I_2 = 1$ А):
$U = I_2 \cdot R_2 = 1 \text{ А} \cdot 2 \text{ Ом} = 2$ В.
Для точки с координатами ($R_3 = 4$ Ом, $I_3 = 0,5$ А):
$U = I_3 \cdot R_3 = 0,5 \text{ А} \cdot 4 \text{ Ом} = 2$ В.

Расчеты для всех точек дают одинаковый результат. Это подтверждает, что напряжение в цепи было постоянным.

Ответ: по горизонтальной оси отложено сопротивление $R$ (Ом), по вертикальной оси — сила тока $I$ (А). Напряжение в цепи составляет 2 В.