Решение: Сопротивление металлического проводника
Ученик провёл эксперимент по изучению электрического сопротивления металлического проводника, причём в качестве проводника он использовал никелиновые и фехралевые проволоки разных длины и толщины. Результаты экспериментальных измерений площади поперечного сечения $S$ и длины $l$ проволоки, а также электрического сопротивления $R$ представлены в таблице.
| № опыта | Материал | $S$, мм$^2$ | $l$, м | $R$, Ом |
|---|---|---|---|---|
| 1 | никелин | 0,4 | 2 | 2,0 |
| 2 | никелин | 0,4 | 4 | 4,0 |
| 3 | никелин | 0,8 | 4 | 2,0 |
| 4 | фехраль | 0,4 | 1,0 | 3,0 |
Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым измерениям. Укажите их номера.
Решение по шагам
4 шагаСравним опыты 1 и 2: материал и площадь поперечного сечения одинаковы, а длина проволоки увеличилась с $2$ до $4$ м. Сопротивление увеличилось с $2{,}0$ до $4{,}0$ Ом.
$$l \uparrow \Rightarrow R \uparrow$$Следовательно, утверждение 2 соответствует результатам измерений.
Сравним опыты 2 и 3: материал и длина одинаковы, площадь поперечного сечения увеличилась с $0{,}4$ до $0{,}8$ мм$^2$. Сопротивление уменьшилось с $4{,}0$ до $2{,}0$ Ом.
$$S \uparrow \Rightarrow R \downarrow$$Следовательно, утверждение 4 соответствует результатам измерений. Утверждение 3 нельзя подтвердить, поскольку для сравнения материалов длина и площадь сечения должны быть одинаковыми.
Где здесь ошибаются
Выбрать утверждение 5, перепутав увеличение толщины с увеличением сопротивления.
Выбрать утверждение 3 без учёта того, что в опытах с разными материалами отличаются также длина проволоки.
Сравнивать опыты, в которых одновременно изменяются несколько параметров.