Параграф 38 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (Физика)

Задача

Изображенная на рисунке цепь состоит из источника тока, амперметра, ключа и вольтметра, который поочередно подключается к клеммам АВ (железная проволока), СD (никелиновая проволока) и EF (медная проволока). При всех трех подключениях вольтметр показывает одинаковое напряжение, а амперметр разные силы токов. Это значит, что сила тока зависит от свойств проводников, включенных в цепь.
2. Что значит «сопротивление проводника равно 1 Ом»?
За единицу сопротивления проводника принимают сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1 вольт сила тока равна 1 амперу. Эту единицу называют 1 ом
3. Какие кратные и дольные единицы сопротивления используют на практике?
Дольные единицы: 1мОм = 10^-3Ом
Кратные единицы: 1кОм = 10^3Ом; 1Мом = 106Ом
4. Сформулируйте закон Ома для участка цепи.
Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.
5. Как выразить напряжение на участке цени, зная силу тока в нём и его сопротивление?
R = U/I
6. В чём причина сопротивления проводника?
Причина сопротивления – противодействие ионов кристаллической решетки направленному движению электронов
Обсуди с товарищами.
1. Ученик включал в электрическую цепь различные проводники с известными сопротивлениями и записывал показания амперметра и вольтметра. По результатам исследования он построил график (рис. 90), но забыл обозначить координатные оси. Восстановите обозначения на осях. Определите наибольшее и наименьшее показания вольтметра, если значения величин на графике указаны в единицах СИ.
График зависимости силы тока (I) в цепи от сопротивления (R)
Напряжение: U=RI
Umin = RI = 1*2=2 В
Umax = RI = 4*0,5=2 В
2. Какое влияние на сопротивление проводника оказывает тепловое движение частиц, из которых состоит проводник?
Тепловое движение атомов создает большее сопротивление направленному движению электронов, отсюда и рост сопротивления проводника.
3*. Принцип действия вольтметра, изображённого на рисунке 88, такой же, как и амперметра: угол поворота стрелки пропорционален силе тока. Градуируют такой вольтметр на основе
закона Ома для участка цени.
Амперметр и вольтметр.
Упражнение 30ю
1. Какова сила тока в проводнике, если напряжение на его концах 4,5 В, а сопротивление 15 Ом?
Решение:
I=U/R=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?
Решение:
I=U/R
R=U/I=220/0.001=220 кОм
Ответ: 220 кОм
3. Сила тока, текущего по проводнику сопротивлением б 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?
Решение:
I=U/R
U = IR=2A*6 Ом = 12В
Ответ: 12 В
4. Используя волы-амперную характеристику проводника (рис. 91), определите его сопротивление.
Решение:
I=U/R
R=U/I=2/0.5=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?
Решение:
I=U/R
U1/I1 =U2/I2
I2=I1 U2/U1 =5*(110+10)/110=5.45 A
Ответ: 5,45 А

Подробный ответ

Решение

1. В опыте собирают электрическую цепь с источником тока, амперметром и ключом. К участку цепи поочерёдно подключают разные проводники и измеряют силу тока при одном и том же напряжении. Сравнивая показания амперметра, устанавливают, что при одинаковом напряжении сила тока зависит от сопротивления проводника: чем больше сопротивление, тем меньше сила тока.

2. Сопротивление проводника равно $$1\ \text{Ом}$$, если при напряжении на его концах $$1\ \text{В}$$ сила тока в нём равна $$1\ \text{А}$$.

3. На практике используют кратные и дольные единицы сопротивления:

$$1\ \text{мОм}=10^{-3}\ \text{Ом}$$;
$$1\ \text{кОм}=10^{3}\ \text{Ом}$$;
$$1\ \text{МОм}=10^{6}\ \text{Ом}$$.

4. Закон Ома для участка цепи: сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению участка.

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

5. Напряжение выражается формулой:

$$U=IR$$

6. Сопротивление проводника обусловлено тем, что электроны при движении сталкиваются с ионами кристаллической решётки, которые препятствуют их направленному движению.

В задании с графиком оси нужно обозначить так: по горизонтали — $$R$$, по вертикали — $$I$$. По графику видно, что при $$R=1\ \text{Ом}$$ ток $$I=2\ \text{А}$$, а при $$R=4\ \text{Ом}$$ ток $$I=0{,}5\ \text{А}$$. Тогда напряжение во всех случаях одинаково:

$$U=IR$$

$$U_{\min}=1\cdot 2=2\ \text{В}$$

$$U_{\max}=4\cdot 0{,}5=2\ \text{В}$$

Следовательно, показания вольтметра одинаковы и равны $$2\ \text{В}$$.

Тепловое движение частиц проводника увеличивает сопротивление: из-за более интенсивных колебаний ионов электронам труднее двигаться направленно, поэтому сопротивление возрастает.

Принцип действия вольтметра градуируют на основе закона Ома для участка цепи.

Упражнение 30

1. $$I=\frac{U}{R}=\frac{4{,}5}{15}=0{,}3\ \text{А}$$

Ответ: $$0{,}3\ \text{А}$$

2. $$R=\frac{U}{I}=\frac{220}{0{,}001}=220000\ \text{Ом}=220\ \text{кОм}$$

Ответ: $$220\ \text{кОм}$$

3. $$U=IR=2\cdot 6=12\ \text{В}$$

Если напряжение увеличить в 4 раза, то сила тока тоже увеличится в 4 раза:

$$I_2=4I_1=4\cdot 2=8\ \text{А}$$

Ответ: $$12\ \text{В}$$; увеличится в 4 раза, до $$8\ \text{А}$$.

4. По вольт-амперной характеристике берём любую точку, например $$U=2\ \text{В}$$, $$I=0{,}5\ \text{А}$$:

$$R=\frac{U}{I}=\frac{2}{0{,}5}=4\ \text{Ом}$$