Решения заданий ФИПИ ЕГЭ по физике: «Электрический ток и цепи» — с ответами

Показание манометра

При исследовании зависимости давления газа от температуры ученик измерял давление в сосуде с газом при помощи манометра. Шкала манометра проградуирована в миллиметрах ртутного столба. Абсолютная…

1. 1
   По шкале манометра считываем показание: стрелка указывает на $45\ \text{мм рт. ст.}$.$$p = 45\ \text{мм рт. ст.}$$
2. 2
   Наименьшее деление шкалы равно $1\ \text{мм рт. ст.}$. Абсолютная погрешность равна половине цены деления.$$\Delta p = \frac{1}{2}\cdot 1 = 0{,}5\ \text{мм рт. ст.}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Измерение напряжения вольтметром

Определите напряжение на лампочке (см. рисунок), если абсолютная погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

1. 1
   Провода подключены к клеммам $0$ и $3\,\text{В}$, поэтому показание считываем по шкале от $0$ до $3\,\text{В}$.$$U_{\max}=3\,\text{В}$$
2. 2
   Между соседними целыми значениями шкалы десять малых делений, поэтому цена деления вольтметра равна $0{,}1\,\text{В}$.$$c=\frac{1\,\text{В}}{10}=0{,}1\,\text{В}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Показания вольтметра

Определите показания вольтметра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

1. 1
   Определяем цену деления шкалы. Разность между отметками 4 В и 5 В разделена на 10 делений.$$c = \frac{5 - 4}{10} = 0{,}1\ \text{В}$$
2. 2
   По положению стрелки определяем показание вольтметра: 4,6 В.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Измерение силы тока амперметром

Определите силу тока в лампочке, если погрешность прямого измерения силы тока равна цене деления амперметра.

1. 1
   Амперметр подключён к общей клемме и клемме 3 А, поэтому показание считываем по шкале 0–3 А.
2. 2
   По шкале стрелка показывает силу тока $I=0{,}6\ \text{А}$.$$I=0{,}6\ \text{А}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Показания вольтметра по шкале

Определите показания вольтметра по рисунку, если погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

1. 1
   Между отметками 2 В и 3 В шкала разделена на 10 равных интервалов, поэтому цена одного деления равна:$$\Delta U_{\text{дел}} = \frac{3 - 2}{10} = 0{,}1\ \text{В}$$
2. 2
   Стрелка вольтметра указывает на восьмое малое деление после 2 В:$$U = 2 + 8 \cdot 0{,}1 = 2{,}8\ \text{В}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Измерение напряжения источника

На рисунке приведена фотография электрической цепи по измерению сопротивления реостата. Погрешности измерения силы тока в цепи и напряжения на источнике равны половине цены деления амперметра и…

1. 1
   По шкале вольтметра определяем показание прибора: стрелка указывает на $3{,}2$ В.$$U = 3{,}2\ \text{В}$$
2. 2
   Между отметками $3$ и $4$ В расположено пять равных интервалов, поэтому цена деления равна $0{,}2$ В.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Показание вольтметра по шкале

Определите показания вольтметра (см. рисунок), если абсолютная погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра. Вольтметр проградуирован в вольтах.

1. 1
   Вольтметр подключён к клеммам с пределом измерения $3\ \text{В}$, поэтому используется шкала от $0$ до $3\ \text{В}$.
2. 2
   По положению стрелки на шкале считываем показание $2\ \text{В}$.$$U = 2\ \text{В}$$

Показания вольтметра

Определите показания вольтметра, если погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

1. 1
   Между соседними целыми значениями шкалы находится десять малых делений, поэтому цена деления вольтметра равна $0{,}1$ В.$$\Delta U = 0{,}1\ \text{В}$$
2. 2
   Стрелка указывает на шестое малое деление после отметки $1$ В.$$U = 1{,}6\ \text{В}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Показания вольтметра с погрешностью

На рисунке приведена фотография электрической цепи при измерении сопротивления реостата. Погрешности измерения приборами силы тока и напряжения равны цене деления амперметра и вольтметра. Каковы по…

1. 1
   По шкале вольтметра стрелка показывает напряжение $3{,}2$ В.$$U = 3{,}2\ \text{В}$$
2. 2
   Интервал между отметками 3 В и 4 В разделён на десять равных частей, поэтому цена деления и погрешность измерения равны $0{,}1$ В.$$\Delta U = 0{,}1\ \text{В}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Напряжение на лампочке

Определите напряжение на лампочке, если абсолютная погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

1. 1
   Переключатель вольтметра установлен на предел $3\ \text{В}$, поэтому используем шкалу от 0 до 3 В.
2. 2
   По шкале стрелка показывает $1{,}6\ \text{В}$.$$U = 1{,}6\ \text{В}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Определение сопротивления резистора

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить сопротивление резистора. Для этого, помимо резистора, школьник взял соединительные провода, реостат, ключ и…

1. 1
   Для определения сопротивления резистора необходимо измерить напряжение на нём и силу тока в цепи.$$R = \dfrac{U}{I}$$
2. 2
   Силу тока измеряют амперметром, а напряжение — вольтметром.$$I \rightarrow \text{амперметр},\quad U \rightarrow \text{вольтметр}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Напряжение на резисторе

Электрическая цепь состоит из аккумулятора с ЭДС 24 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, резистора, ключа и соединительных проводов. Каково напряжение на резисторе, если сила тока в цепи 2 А?…

1. 1
   Напряжение на резисторе равно ЭДС аккумулятора за вычетом падения напряжения на его внутреннем сопротивлении.$$U = \mathcal{E} - Ir$$
2. 2
   Подставим данные из условия:$$U = 24 - 2 \cdot 1 = 22\ \text{В}$$

Измерение мощности лампочки

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить мощность электрического тока, потребляемую лампочкой. Для этого, помимо лампочки, школьник взял соединительные…

1. 1
   Мощность электрического тока в лампочке можно определить по произведению напряжения на силу тока.$$P = UI$$
2. 2
   Силу тока в цепи измеряют амперметром, а напряжение на лампочке — вольтметром.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Закон Ома для полной цепи

Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять аналогичных электрических цепей с различными источниками и внешними сопротивлениями. Какие две цепи необходимо взять, чтобы на…

1. 1
   Сила тока в полной электрической цепи определяется законом Ома:$$I = \dfrac{\varepsilon}{R+r}$$
2. 2
   Чтобы исследовать зависимость силы тока только от внутреннего сопротивления $r$, у выбранных цепей должны совпадать ЭДС источника $\varepsilon$ и внешнее сопротивление $R$.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Изменение параметров цепи

Неразветвлённая электрическая цепь постоянного тока состоит из источника тока и подключённого к его выводам резистора. Как изменятся при увеличении сопротивления резистора общее сопротивление цепи и…

1. 1
   Для полной неразветвлённой цепи общее сопротивление равно сумме сопротивления внешнего резистора и внутреннего сопротивления источника.$$R_{\text{общ}} = R + r$$
2. 2
   При увеличении сопротивления резистора $R$ общее сопротивление цепи увеличивается.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Зависимость тока от сопротивления

Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять аналогичных электрических цепей с различными источниками и внешними сопротивлениями, характеристики которых указаны в таблице…

1. 1
   Сила тока в полной электрической цепи определяется законом Ома:$$I = \dfrac{\varepsilon}{R+r}$$
2. 2
   Чтобы исследовать зависимость силы тока от внешнего сопротивления, необходимо выбрать цепи с одинаковыми ЭДС и внутренними сопротивлениями, но с различными внешними сопротивлениями.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Зависимость тока от сопротивления

Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять аналогичных электрических цепей с различными источниками и внешними сопротивлениями, характеристики которых указаны в таблице…

1. 1
   Для полной электрической цепи сила тока определяется законом Ома:$$I = \dfrac{\varepsilon}{R+r}$$
2. 2
   Чтобы исследовать зависимость силы тока от внутреннего сопротивления $r$, необходимо выбрать цепи с одинаковыми ЭДС $\varepsilon$ и внешними сопротивлениями $R$, но с различными значениями $r$.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Зависимость сопротивления от длины

Для лабораторной работы по обнаружению зависимости сопротивления проводника от его длины ученику выдали пять проводников, характеристики которых указаны в таблице. Какие два из предложенных…

1. 1
   Чтобы исследовать зависимость сопротивления от длины, материал и площадь поперечного сечения проводников должны быть одинаковыми. Диаметр определяет площадь поперечного сечения.
2. 2
   Проводники 3 и 5 изготовлены из меди и имеют одинаковый диаметр $1{,}0$ мм.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Изменение параметров цепи

Неразветвлённая электрическая цепь состоит из аккумулятора с постоянными ЭДС и внутренним сопротивлением и внешнего резистора. Как изменятся сила тока в цепи и напряжение на выводах аккумулятора…

1. 1
   При последовательном включении второго такого же резистора внешнее сопротивление цепи увеличивается.
2. 2
   По закону Ома для полной цепи увеличение полного сопротивления приводит к уменьшению силы тока:$$I = \dfrac{\mathcal{E}}{R + r}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Исследование зависимости силы тока

Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеются пять аналогичных электрических цепей с различными источниками и внешними сопротивлениями, характеристики которых указаны в таблице…

1. 1
   Сила тока в полной электрической цепи определяется законом Ома для полной цепи.$$I = \dfrac{\varepsilon}{R + r}$$
2. 2
   Чтобы исследовать зависимость силы тока от внутреннего сопротивления $r$, необходимо выбрать цепи с одинаковыми ЭДС $\varepsilon$ и внешними сопротивлениями $R$, но с различными $r$.

Ещё 1 шаг — в полном решении