Параграф 40 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (2026) (Физика)
|
Не совпадает с вашим учебником? Посмотрите устаревший решебник |
Решение #1
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Перышкин, Иванов 8 класс, Просвещение:
1. Расскажите об экспериментальном способе установления зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах.
Соберем цепь, состоящую из регулируемого источника тока (он позволит обеспечить различные напряжения), амперметра, проводника, присоединенного к нему вольтметра и ключа; будем изменять подаваемое напряжение и отмечать показания вольтметра и амперметра; результаты опыта показывают, что при увеличении подаваемого напряжения сила тока растет, причем отношение напряжения к силе тока остается постоянным для одного и того же проводника;
2. Что значит «сопротивление проводника равно 1 Ом»?
Сопротивление 1 Ом имеет проводник, в котором сила тока равна 1 А при напряжении на концах проводника 1 В:
1 Ом=1 В/А;
3. Какие кратные и дольные единицы сопротивления используют на практике?
На практике используются дольные и кратные единицы сопротивления: миллиом (мОм), килоом (кОм) и мегаом (МОм);
1 МОм=1 000 000 Ом=10^6 Ом;
1 мОм=0,001 Ом=10^(-3) Ом;
1 кОм=1000 Ом=10^3 Ом;
4. Сформулируйте закон Ома для участка цепи.
Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка:
I=U/R;
5. Как выразить напряжение на участке цепи, зная силу тока в нём и его сопротивление?
Зная силу тока и сопротивление проводника, и используя закон Ома, можно определить напряжение на участке цепи:
U=IR;
6. В чём причина сопротивления проводника?
Двигаясь упорядоченно, свободные электроны сталкиваются с ионами, которые расположены в узлах кристаллической решетки металла; такими столкновениями, затрудняющими перемещение электронов, объясняется свойство проводников препятствовать прохождению электрического тока;
1. Согласно МКТ, ионы кристаллической решётки металла и свободные электроны совершают тепловое движение. Объясните, почему и как сопротивление проводника зависит от температуры.
Чем выше температура проводника, тем больше амплитуда колебаний ионов кристаллической решетки, а также составляющая скорости ненаправленного движения электронов; электроны проходят больший путь при том же перемещении вдоль проводника, причем вероятность столкновения с каждым ионом возрастает, поэтому электроны чаще сталкиваются с ионами, то есть сопротивление становится больше;
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.
Напряжение остается неизменным и график представляет собой гиперболу, что соответствует формуле I=U"/" R, то есть ось ординат отражает силу тока, а ось абсцисс отражает сопротивление проводника; определим напряжение источника по точке этого графика:
R=2 Ом, I=1 А, U=IR=2 В;
3*. Принцип действия вольтметра, изображённого на рисунке 98, такой же, как и амперметра: угол поворота стрелки прямо пропорционален силе тока. Градуируют такой вольтметр на основе закона Ома для участка цепи. Означает ли это, что рассмотренный в параграфе опыт (см. рис. 98) нельзя считать доказательством справедливости закона Ома? Какие приборы вы предложили бы использовать для экспериментальной проверки закона Ома?
Данный опыт нельзя считать доказательством закона Ома, так как устройство используемого вольтметра предполагает справедливость доказываемого утверждения; можно воспользоваться электростатическим вольтметром, его действие основано на законе Кулона, либо газоразрядным индикатором (неоновой лампой), он загорается только при достижении определенного порога напряжения;
1. Какова сила тока в проводнике, если напряжение на его концах 4,5 В, а сопротивление 15 Ом?
Дано:
U=4,5 В;
R=15 Ом;
Найти:
I - ?;
Решение:
1) Найдем формулу:
R=U/I, RI=U, I=U/R;
2) Найдем силу тока:
I=U/R, I=4,5/15=0,3 А;
Ответ: 0,3 А.
2. Каким сопротивлением должен обладать проводник, чтобы при напряжении на его концах 220 В сила тока в нём была 1 мА?
Дано:
I=1 мА;
U=220 В;
Найти:
R - ?;
Решение:
1) Преобразуем величину:
I=1 мА=1/1000=0,001 А;
2) Найдем сопротивление:
R=U/I, R=220/0,001=220 000;
R=220∙10^3 Ом=220 кОм;
Ответ: 220 кОм.
3. Сила тока в проводнике сопротивлением 6 Ом равна 2 А. Каково напряжение на концах проводника? Как изменится сила тока в данном проводнике, если напряжение на его концах увеличится в 4 раза?
Дано:
I_1=2 А;
R=6 Ом;
U_2=4U_1;
Найти:
U_1,I_2 - ?;
Решение:
1) Найдем напряжение:
U_1=I_1∙R=2∙6=12 В;
2) Изменение силы тока:
I=U/R, I_2/I_1 =U_2/R ∶U_1/R=U_2/U_1 ;
I_2/I_1 =(4U_1)/U_1 =4, I_2=4I_1;
Ответ: 12 В; увеличится в 4 раза.
4. Используя вольт-амперную характеристику проводника (рис. 101), определите его сопротивление.
По одной из точек определим:
U=4 В, I=1 А, R=U/I=4 Ом;
Ответ: 4 Ом.
5. При напряжении 110 В сила тока в резисторе равна 5 А. Какова будет сила тока в этом же резисторе, если напряжение на нём увеличить на 10 В?
Дано:
I_1=5 А;
U_1=110 В;
∆U=10 В;
Найти:
I_2 - ?;
Решение:
1) Найдем отношение:
R=U_1/I_1 =U_2/I_2 , I_2=(I_1 U_2)/U_1 ;
2) Вычислим силу тока:
U_2=110 В+10 В=120 В;
I_2=(5∙120)/110=60/11≈5,45 А;
Ответ: ≈5,45 А.
Почему вблизи того места, где оборванный провод высокого напряжения соприкасается с землёй, рекомендуется стоять на одной ноге или уходить очень мелкими шагами?
Почва имеет высокое сопротивление, потенциал электрического поля максимален в точке контакта провода с землей и уменьшается по мере удаления от нее; если человек стоит на двух ногах или делает обычный шаг, между его стопами возникает разность потенциалов, называемая шаговым напряжением; через тело, от одной ноги к другой, начинает идти электрический ток, который может привести к падению, после че-го ток начнет проходить уже через сердце; при стоянии на одной ноге или передвижении мелкими шагами, не отрывая стопы друг
от друга, разность потенциалов минимальна или равна нулю.
