Решение задач 1-8 по физике

Ниже представлены решения задач, оформленные для удобного переписывания в школьную тетрадь. Задача 1. Сила тока Дано: \(R = 5 \text{ Ом}\) \(U = 15 \text{ мВ} = 0,015 \text{ В}\) Найти: \(I\) Решение: По закону Ома для участка цепи: \[I = \frac{U}{R}\] \[I = \frac{0,015 \text{ В}}{5 \text{ Ом}} = 0,003 \text{ А} = 3 \text{ мА}\] Ответ: 3 мА. Задача 2. Графики зависимости Решение: Согласно закону Ома \(R = \frac{U}{I}\). Чем меньше угол наклона графика к оси напряжений \(U\) (или чем ниже расположен график при одном и том же \(U\)), тем меньше сила тока и, следовательно, больше сопротивление. На графике при одинаковом напряжении \(I_1 > I_2 > I_3\). Так как сопротивление обратно пропорционально силе тока, то: \[R_3 > R_2 > R_1\] Ответ: \(R_3 > R_2 > R_1\). Задача 3. Закон Ома Дано: \(R = 5 \text{ Ом}\) \(I = 2 \text{ мА} = 0,002 \text{ А}\) Найти: \(U\) Решение: Из закона Ома \(I = \frac{U}{R}\) выразим напряжение: \[U = I \cdot R\] \[U = 0,002 \text{ А} \cdot 5 \text{ Ом} = 0,01 \text{ В} = 10 \text{ мВ}\] Ответ: 10 мВ. Задача 4. Определение сопротивления по графику Решение: Для проводника А выберем точку на графике: \(U = 4 \text{ В}\), \(I = 2 \text{ А}\). \[R_A = \frac{U}{I} = \frac{4 \text{ В}}{2 \text{ А}} = 2 \text{ Ом}\] Для проводника В выберем точку на графике: \(U = 4 \text{ В}\), \(I = 1 \text{ А}\). \[R_B = \frac{U}{I} = \frac{4 \text{ В}}{1 \text{ А}} = 4 \text{ Ом}\] Ответ: \(R_A = 2\); \(R_B = 4\). Задача 5. Изменение силы тока Решение: Запишем закон Ома: \(I_1 = \frac{U_1}{R_1}\). По условию: \(U_2 = \frac{U_1}{3}\), \(R_2 = 3 \cdot R_1\). Новое значение силы тока: \[I_2 = \frac{U_2}{R_2} = \frac{U_1 / 3}{3 \cdot R_1} = \frac{U_1}{9 \cdot R_1} = \frac{1}{9} I_1\] Сила тока уменьшится в 9 раз. Ответ: 9. Задача 6. Сопротивление лампы Решение: По рисунку определим показания приборов. Вольтметр показывает \(U = 12 \text{ В}\). Амперметр показывает \(I = 0,4 \text{ А}\) (стрелка на два деления меньше 0,5 при цене деления 0,05, либо по шкале видно 0,4). Вычислим сопротивление: \[R = \frac{U}{I} = \frac{12 \text{ В}}{0,4 \text{ А}} = 30 \text{ Ом}\] Ответ: 30. Задача 7. Простое соотношение Решение: По закону Ома \(I = \frac{U}{R}\). Если \(U\) увеличится в 2 раза, а \(R\) уменьшится в 2 раза: \[I_{new} = \frac{2 \cdot U}{R / 2} = 4 \cdot \frac{U}{R} = 4 \cdot I\] Сила тока увеличится в 4 раза. Ответ: Увеличится в 4 раза. Задача 8. Из чего проводник? Дано: \(l = 100 \text{ м}\) \(S = 0,1 \text{ мм}^2\) \(U = 50 \text{ В}\) \(I = 0,5 \text{ А}\) Решение: 1) Найдем общее сопротивление проводника: \[R = \frac{U}{I} = \frac{50 \text{ В}}{0,5 \text{ А}} = 100 \text{ Ом}\] 2) Из формулы \(R = \rho \frac{l}{S}\) выразим удельное сопротивление \(\rho\): \[\rho = \frac{R \cdot S}{l}\] \[\rho = \frac{100 \text{ Ом} \cdot 0,1 \text{ мм}^2}{100 \text{ м}} = 0,1 \text{ Ом} \cdot \text{мм}^2 / \text{м}\] По таблице значению \(0,1\) соответствует железо. Ответ: железо.