Решение контрольной работы по физике (задачи 1-6)

Ниже представлены решения задач с ваших фотографий, оформленные для удобного переписывания в тетрадь. 1. Направление тока За направление электрического тока в физике принято считать направление движения положительно заряженных частиц. В металлах ток создается движением отрицательных электронов, поэтому направление тока будет противоположным их движению. Ответ: Противоположно среднему направлению движения свободных электронов относительно ионов решётки. 2. Закон Ома Дано: \(R = 5 \text{ Ом}\) \(I = 2 \text{ мА} = 0,002 \text{ А}\) Найти: \(U\) — ? Решение: По закону Ома для участка цепи: \[U = I \cdot R\] \[U = 0,002 \text{ А} \cdot 5 \text{ Ом} = 0,01 \text{ В}\] Переведем в милливольты: \(0,01 \text{ В} = 10 \text{ мВ}\). Ответ: 10 мВ. 3. Сопротивление по графику Для определения сопротивления выберем удобную точку на графике. Например, при напряжении \(U = 8 \text{ В}\) сила тока \(I = 2 \text{ мА} = 0,002 \text{ А}\). Решение: \[R = \frac{U}{I}\] \[R = \frac{8 \text{ В}}{0,002 \text{ А}} = 4000 \text{ Ом}\] Ответ: 4000. 4. Сопротивление проволоки Вопрос 1: При волочении объем проволоки \(V = L \cdot S\) остается неизменным. Если длина \(L\) увеличилась вдвое, то площадь сечения \(S\) должна уменьшиться вдвое. Ответ: Уменьшилась вдвое. Вопрос 2: Формула сопротивления: \(R = \rho \frac{L}{S}\). Если \(L\) увеличилась в 2 раза, а \(S\) уменьшилась в 2 раза, то сопротивление увеличится в \(2 \cdot 2 = 4\) раза. \[R_{new} = 8 \text{ Ом} \cdot 4 = 32 \text{ Ом}\] Ответ: 32. 5. Деформация проводника Вопрос 1: \(I = \frac{U}{R}\), где \(R = \rho \frac{L}{S}\). Итого: \(I = \frac{U \cdot S}{\rho \cdot L}\). Если \(U\) уменьшить в 2 раза, а \(S\) увеличить в 2 раза, то сила тока: \[I_{new} = \frac{(U/2) \cdot (2S)}{\rho \cdot L} = I\] Ответ: Не изменится. Вопрос 2: Если длина \(L\) увеличилась в 2 раза, то сопротивление \(R\) увеличилось в 2 раза. Из закона Ома \(U = I \cdot R\). Если \(R\) выросло в 2 раза, а \(I\) уменьшилось в 4 раза: \[U_{new} = \frac{I}{4} \cdot (2R) = \frac{1}{2} (I \cdot R) = \frac{U}{2}\] Напряжение уменьшилось в 2 раза. Ответ: Уменьшили в 2 раза. 6. Провод с квадратным сечением Дано: \(l = 100 \text{ м}\) \(a = 2 \text{ мм} \Rightarrow S = a^2 = 4 \text{ мм}^2\) \(\rho_{ж} = 0,1 \text{ Ом} \cdot \text{мм}^2/\text{м}\) \(\rho_{н} = 0,4 \text{ Ом} \cdot \text{мм}^2/\text{м}\) Решение: 1) Сопротивление железного провода: \[R_{ж} = \rho_{ж} \frac{l}{S} = 0,1 \cdot \frac{100}{4} = 2,5 \text{ Ом}\] Ответ: 2,5. 2) Напряжение при \(I = 2 \text{ А}\): \[U = I \cdot R_{ж} = 2 \text{ А} \cdot 2,5 \text{ Ом} = 5 \text{ В}\] Ответ: 5. 3) Сила тока для нихрома при том же \(U = 5 \text{ В}\): Сначала найдем \(R_{н}\): \[R_{н} = \rho_{н} \frac{l}{S} = 0,4 \cdot \frac{100}{4} = 10 \text{ Ом}\] Теперь ток: \[I_{н} = \frac{U}{R_{н}} = \frac{5 \text{ В}}{10 \text{ Ом}} = 0,5 \text{ А}\] Ответ: 0,5.