Задание 9 ОГЭ по физике: решения ФИПИ с ответами по шагам

Заряд по графику тока

На рисунке представлен график зависимости силы электрического тока $I$, текущего по проводнику, от времени $t$. Чему равен модуль заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника в интервале…

1. 1
   На участке от 80 до 100 с сила тока постоянна и равна $2$ А.$$I = 2\ \text{А}$$
2. 2
   Определим продолжительность рассматриваемого интервала времени.$$\Delta t = 100 - 80 = 20\ \text{с}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Сила тока по графику заряда

По проводнику течёт постоянный электрический ток. На графике изображена зависимость величины заряда $q$, проходящего через поперечное сечение проводника, от времени $t$. Чему равна сила…

1. 1
   Сила постоянного тока равна отношению заряда к времени его прохождения.$$I = \dfrac{q}{t}$$
2. 2
   По графику при $t = 2\ \text{с}$ через поперечное сечение проходит заряд $q = 3\ \text{кКл}$.$$I = \dfrac{3\ \text{кКл}}{2\ \text{с}} = 1{,}5\ \text{кА}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Сила тока в резисторе

В таблице представлены результаты исследования зависимости силы тока, протекающего по резистору, от напряжения на концах резистора. Какое значение силы тока должно стоять в пустой клетке?

1. 1
   Для резистора сопротивление постоянно. Найдём его по известным значениям напряжения и силы тока:$$R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{8}{2} = 4\ \text{Ом}$$
2. 2
   Определим силу тока при напряжении $10\ \text{В}$:$$I = \dfrac{U}{R} = \dfrac{10}{4} = 2{,}5\ \text{А}$$

Заряд при постоянном токе

По металлическому проводнику протекает постоянный электрический ток силой $0{,}3\ \mathrm{А}$. Какой заряд при этом проходит через поперечное сечение проводника за $1\ \text{мин}$?

1. 1
   Переведём время из минут в секунды:$$t = 1\ \text{мин} = 60\ \text{с}$$
2. 2
   Используем связь электрического заряда с силой тока и временем:$$q = It$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Общее сопротивление цепи

Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображённого на рисунке, если $R_1 = 5\ \text{Ом}$, $R_2 = 2\ \text{Ом}$, $R_3 = 2\ \text{Ом}$?

1. 1
   Резисторы $R_2$ и $R_3$ соединены параллельно.$$R_{23} = \frac{R_2R_3}{R_2 + R_3}$$
2. 2
   Найдём сопротивление параллельного участка.$$R_{23} = \frac{2 \cdot 2}{2 + 2} = 1\ \text{Ом}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Перераспределение заряда шариков

Металлический шарик 1, имеющий заряд $+2q$, поочерёдно приводят в соприкосновение с двумя такими же шариками 2 и 3, имеющими соответственно заряды $-4q$ и $+2q$. Все шары укреплены на изолирующих…

1. 1
   При соприкосновении одинаковых металлических шариков их суммарный заряд распределяется поровну.$$q' = \dfrac{q_1 + q_2}{2}$$
2. 2
   Шарик 1 сначала соприкасается с шариком 2. Их суммарный заряд равен:$$q_1 + q_2 = 2q - 4q = -2q$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Заряд металлического шарика

Металлический шарик 1, укреплённый на длинной изолирующей ручке и имеющий заряд $q = +1{,}6\ \text{нКл}$, поочерёдно приводят в соприкосновение с двумя такими же шариками 2 и 3, расположенными на…

1. 1
   При первом соприкосновении шариков 1 и 2 их общий заряд равен нулю.$$q_{12} = +q + (-q) = 0$$
2. 2
   Шарики одинаковые, поэтому после соприкосновения заряд распределяется между ними поровну.$$q_2 = \dfrac{q_{12}}{2} = \dfrac{0}{2} = 0$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Напряжение на резисторе

В таблице представлены результаты исследования зависимости силы тока, протекающего по резистору, от напряжения на концах резистора. Какое значение напряжения должно стоять в пустой клетке?

1. 1
   Для резистора сопротивление постоянно. Найдём его по первой строке данных:$$R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{4}{1} = 4\ \text{Ом}$$
2. 2
   Вычислим напряжение при силе тока $2{,}5\ \text{А}$:$$U = IR = 2{,}5 \cdot 4 = 10\ \text{В}$$

Сопротивление спирали из фехраля

Во сколько раз увеличится электрическое сопротивление спирали плитки, если старую спираль, изготовленную из никелина, заменить на спираль из фехраля вдвое большей длины с той же площадью поперечного…

1. 1
   Сопротивление проводника определяется формулой:$$R = \rho \dfrac{l}{S}$$
2. 2
   Площадь поперечного сечения одинакова, длина новой спирали в 2 раза больше, а удельное сопротивление фехраля в 3 раза больше удельного сопротивления никелина.$$\dfrac{R_2}{R_1} = \dfrac{\rho_2}{\rho_1} \cdot \dfrac{l_2}{l_1} = 3 \cdot 2$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Изменение силы тока

Сопротивление реостата уменьшили в 3 раза, а приложенное к нему напряжение уменьшили в 2 раза. Во сколько раз увеличилась при этом сила электрического тока, протекающего через реостат?

1. 1
   По закону Ома сила тока через реостат определяется отношением напряжения к сопротивлению.$$I = \dfrac{U}{R}$$
2. 2
   После изменения напряжение стало равным $U_2 = \dfrac{U_1}{2}$, а сопротивление — $R_2 = \dfrac{R_1}{3}$.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Заряд проводящих шариков

Одному из двух одинаковых проводящих шариков сообщили заряд $-10$ нКл, другому — заряд $-2$ нКл. Затем шарики привели в соприкосновение. Каким стал заряд второго шарика после соединения?

1. 1
   По закону сохранения электрического заряда общий заряд системы после соприкосновения не изменяется.$$q_{\text{общ}} = q_1 + q_2 = -10 + (-2) = -12\ \text{нКл}$$
2. 2
   Шарики одинаковые, поэтому после соединения общий заряд распределяется между ними поровну.$$q_2 = \dfrac{q_{\text{общ}}}{2} = \dfrac{-12}{2} = -6\ \text{нКл}$$

Заряд металлического шарика

Металлический шарик 1, укреплённый на длинной изолирующей ручке и имеющий заряд $q = +1{,}6$ нКл, поочерёдно приводят в соприкосновение с двумя такими же шариками 2 и 3, расположенными на…

1. 1
   При соприкосновении шариков 1 и 2 их суммарный заряд равен нулю. Так как шарики одинаковые, заряд распределяется поровну:$$q_{1,2} = \frac{q + (-q)}{2} = 0$$
2. 2
   После этого шарик 1 соприкасается с шариком 3, имеющим заряд $+q$. Суммарный заряд этих шариков равен $q$, поэтому после соприкосновения заряд каждого из них составляет:$$q_3 = \frac{0 + q}{2} = \frac{1{,}6}{2} = 0{,}8\ \text{нКл}$$

Сопротивление резистора по таблице

Результаты измерения силы тока, протекающего по резистору, при разных напряжениях на его клеммах показаны в таблице. Чему равно сопротивление резистора?

1. 1
   По закону Ома сопротивление резистора равно отношению напряжения на его клеммах к силе тока.$$R = \dfrac{U}{I}$$
2. 2
   Используем данные таблицы при $U = 1\ \text{В}$ и $I = 2\ \text{А}$.$$R = \dfrac{1}{2} = 0{,}5\ \text{Ом}$$

Сопротивление проводника по графику

На рисунке представлены графики зависимости силы тока $I$ в проводнике от напряжения $U$ на его концах для четырёх проводников. Чему равно электрическое сопротивление проводника Г?

1. 1
   По закону Ома сопротивление равно отношению напряжения к силе тока.$$R = \dfrac{U}{I}$$
2. 2
   Для проводника Г по графику: при напряжении $U = 4\ \text{В}$ сила тока $I = 1\ \text{А}$.$$R = \dfrac{4\ \text{В}}{1\ \text{А}} = 4\ \text{Ом}$$

Сопротивление проводника по графику

На рисунке представлены графики зависимости силы тока $I$ в проводнике от напряжения $U$ на его концах для четырёх проводников. Чему равно электрическое сопротивление проводника А?

1. 1
   Сопротивление проводника определяется по закону Ома.$$R = \dfrac{U}{I}$$
2. 2
   По графику для проводника А выбираем точку $U = 2\ \text{В}$, $I = 4\ \text{А}$.$$R = \dfrac{2}{4} = 0{,}5\ \text{Ом}$$

Заряд металлических шариков

Одному из двух одинаковых металлических шариков сообщили заряд $-8\ \text{нКл}$, другому — заряд $-2\ \text{нКл}$. Затем шарики привели в соприкосновение. Каким стал заряд первого шарика после…

1. 1
   По закону сохранения электрического заряда общий заряд системы равен сумме зарядов шариков.$$q_{\text{общ}} = -8 + (-2) = -10\ \text{нКл}$$
2. 2
   Шарики одинаковые, поэтому после соприкосновения общий заряд распределяется между ними поровну.$$q_1' = \dfrac{q_{\text{общ}}}{2} = \dfrac{-10}{2} = -5\ \text{нКл}$$

Заряд одинаковых шариков

Одному из двух одинаковых металлических шариков сообщили заряд $-2\ \text{нКл}$, другому — заряд $+8\ \text{нКл}$. Затем шарики привели в соприкосновение. Каким стал заряд первого шарика после…

1. 1
   По закону сохранения электрического заряда суммарный заряд шариков не изменяется:$$q_{\text{общ}} = q_1 + q_2 = -2 + 8 = 6\ \text{нКл}$$
2. 2
   Шарики одинаковые, поэтому после соприкосновения заряд распределяется между ними поровну:$$q_1' = q_2' = \dfrac{q_{\text{общ}}}{2} = \dfrac{6}{2} = 3\ \text{нКл}$$

Закон сохранения заряда шариков

Металлический шарик 1, имеющий заряд $+2q$, поочерёдно приводят в соприкосновение с двумя такими же шариками 2 и 3, имеющими заряды соответственно $-4q$ и $+2q$. Все шары укреплены на изолирующих…

1. 1
   При соприкосновении одинаковых шариков их суммарный заряд делится поровну. После соприкосновения шариков 1 и 2 заряд каждого равен:$$q'_1=\frac{2q+(-4q)}{2}=-q$$
2. 2
   Затем шарик 1 с зарядом $-q$ соприкасается с шариком 3, имеющим заряд $+2q$. Заряд шарика 3 после этого становится равен:$$q'_3=\frac{-q+2q}{2}=\frac{q}{2}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Время переноса заряда

При силе тока $0{,}5$ А в металлическом проводнике через его поперечное сечение происходит перенос заряда $2{,}5$ Кл. Сколько времени продолжается этот процесс?

1. 1
   Сила тока равна отношению электрического заряда к времени его переноса.$$I = \dfrac{q}{t}$$
2. 2
   Выразим время и подставим известные значения.$$t = \dfrac{q}{I} = \dfrac{2{,}5\ \text{Кл}}{0{,}5\ \text{А}} = 5\ \text{с}$$

Заряд металлических шариков

Одному из двух одинаковых металлических шариков сообщили заряд $-6$ нКл, другому — заряд $-2$ нКл. Затем шарики привели в соприкосновение. Каким стал заряд второго шарика после соединения?

1. 1
   По закону сохранения электрического заряда суммарный заряд шариков сохраняется:$$q_{\text{общ}} = -6 + (-2) = -8\ \text{нКл}$$
2. 2
   Так как шарики одинаковые и соприкасаются, заряд распределяется между ними поровну:$$q_2 = \dfrac{q_{\text{общ}}}{2} = \dfrac{-8}{2} = -4\ \text{нКл}$$