Задание 20 ЕГЭ по физике · задача A94A44
Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять аналогичных электрических цепей (см. рисунок)
с различными источниками и внешними сопротивлениями, характеристики которых указаны в таблице. Какие две цепи необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте исследовать зависимость силы тока, протекающего в цепи, от внешнего сопротивления?
| цепи | ЭДС источника В | Внутреннее сопротивление источника r , Ом | Внешнее сопротивление R , Ом |
| 1 | 9 | 1 | 5 |
| 2 | 6 | 2 | 10 |
| 3 | 12 | 2 | 15 |
| 4 | 6 | 1 | 10 |
| 5 | 9 | 1 | 15 |
Запишите в ответе номера выбранных цепей.
Показать ответ и разбор
Ответ: 15 (номера 1 и 5)
Разбор
Привет! Давай разберёмся с этой задачей. Она относится к методологии проведения экспериментов, и здесь главное — понять логику того, как мы проверяем зависимости в физике.
Что от нас хотят?
Нам нужно исследовать, как сила тока зависит от внешнего сопротивления ($R$).
Главное правило любого эксперимента:
Если мы хотим узнать, как величина $A$ влияет на величину $B$, мы должны менять только величину $A$. Все остальные параметры установки должны оставаться строго неизменными. Иначе, если мы поменяем сразу несколько вещей, мы не поймём, из-за чего именно изменился результат.
Применяем к нашей задаче:
Раз мы исследуем зависимость от внешнего сопротивления $R$, значит, именно $R$ в выбранных цепях должно быть разным. А вот характеристики самого источника тока — ЭДС ($\varepsilon$) и внутреннее сопротивление ($r$) — должны быть одинаковыми.
Давай посмотрим на таблицу и найдём две строчки, где $\varepsilon$ и $r$ совпадают, а $R$ отличается:
Отлично! В цепях 1 и 5 источники абсолютно идентичны (9 В и 1 Ом), а внешнее сопротивление разное (5 Ом и 15 Ом). Это именно то, что нам нужно для чистого эксперимента.
Поэтому правильный ответ — 1 и 5. В бланк записываем без пробелов: 15.
Что от нас хотят?
Нам нужно исследовать, как сила тока зависит от внешнего сопротивления ($R$).
Главное правило любого эксперимента:
Если мы хотим узнать, как величина $A$ влияет на величину $B$, мы должны менять только величину $A$. Все остальные параметры установки должны оставаться строго неизменными. Иначе, если мы поменяем сразу несколько вещей, мы не поймём, из-за чего именно изменился результат.
Применяем к нашей задаче:
Раз мы исследуем зависимость от внешнего сопротивления $R$, значит, именно $R$ в выбранных цепях должно быть разным. А вот характеристики самого источника тока — ЭДС ($\varepsilon$) и внутреннее сопротивление ($r$) — должны быть одинаковыми.
Давай посмотрим на таблицу и найдём две строчки, где $\varepsilon$ и $r$ совпадают, а $R$ отличается:
- Цепь 1: $\varepsilon = 9$ В, $r = 1$ Ом, $R = 5$ Ом.
- Цепь 5: $\varepsilon = 9$ В, $r = 1$ Ом, $R = 15$ Ом.
Отлично! В цепях 1 и 5 источники абсолютно идентичны (9 В и 1 Ом), а внешнее сопротивление разное (5 Ом и 15 Ом). Это именно то, что нам нужно для чистого эксперимента.
Поэтому правильный ответ — 1 и 5. В бланк записываем без пробелов: 15.