Анализ таблицы и выбор ответа
Давай разберем данные из таблицы, чтобы понять, от чего зависит электрическое сопротивление проводника.
Таблица с данными:
| Проводник № |
Материал проводника |
S, мм² |
L, м |
R, Ом |
| 1 |
Железо |
1 |
1 |
0,1 |
| 2 |
Никелин |
2 |
3 |
0,6 |
| 3 |
Никелин |
1 |
1 |
0,4 |
Анализ данных:
- Зависимость от материала: Сравним проводники №2 и №3. Оба сделаны из никелина, имеют разную длину (3 м и 1 м) и площадь (2 мм² и 1 мм²), а сопротивление у них разное (0,6 Ом и 0,4 Ом). Это говорит о том, что длина и площадь влияют на сопротивление. Теперь сравним проводник №1 (железо) с проводником №3 (никелин). У них одинаковая длина (1 м) и площадь (1 мм²), но разный материал и разное сопротивление (0,1 Ом против 0,4 Ом). Это четко показывает, что сопротивление зависит от материала.
- Зависимость от длины: Сравним проводники №2 и №3. У них одинаковый материал (никелин) и одинаковая площадь (1 мм²), но разная длина (3 м против 1 м). Сопротивление проводника №2 (0,6 Ом) значительно больше, чем у проводника №3 (0,4 Ом). Это подтверждает, что сопротивление увеличивается с увеличением длины.
- Зависимость от площади: Сравним проводники №2 и №3. У них одинаковый материал (никелин) и одинаковая длина (1 м), но разная площадь (2 мм² против 1 мм²). Сопротивление проводника №2 (0,6 Ом) больше, чем у проводника №3 (0,4 Ом). Это говорит о том, что сопротивление уменьшается с увеличением площади (так как у большего сечения 2 мм² сопротивление 0,6 Ом, а у меньшего 1 мм² сопротивление 0,4 Ом – ошибка в выводе, проводник №2 имеет большую площадь и бОльшее сопротивление, это значит, что на этих данных не видно однозначной зависимости от площади, но на самом деле сопротивление УМЕНЬШАЕТСЯ с ростом площади. Давайте проверим с проводниками №1 и №3: одинаковая длина (1м), одинаковая площадь (1мм²), но РАЗНЫЙ материал. Сопротивление 0.1 Ом (железо) и 0.4 Ом (никелин). На этих данных зависимость от площади не очевидна, но в условии задачи есть вариант 4. Пересмотрим проводник №2 и №3. У проводника №2: S=2, L=3, R=0.6. У проводника №3: S=1, L=1, R=0.4. Если взять проводник №2, удлинить его в 3 раза (L=3), то сопротивление станет 0.6. У проводника №3 L=1, S=1, R=0.4. Если бы мы взяли проводник №3 и увеличили длину до 3м, сохраняя S=1, то сопротивление стало бы 0.4 * 3 = 1.2 Ом. Если взять проводник №3 и увеличить площадь до 2мм², сохранив L=1, то сопротивление стало бы 0.4 / 2 = 0.2 Ом. То есть, чем больше площадь, тем меньше сопротивление.
Выводы:
- 1) зависит от материала проводника — ВЕРНО (сравнение №1 и №3).
- 2) не зависит от материала проводника — НЕВЕРНО.
- 3) увеличивается при увеличении его длины — ВЕРНО (сравнение №2 и №3).
- 4) уменьшается при увеличении площади его поперечного сечения — ВЕРНО (логический вывод из физики, хотя на данных №2 и №3 неоднозначно показано, но это верное утверждение).
Вопрос требует выбрать одно утверждение. Чаще всего в таких заданиях ищут наиболее очевидные выводы из предоставленных данных.
Из представленных данных наиболее явно видно, что сопротивление зависит от материала (проводник №1 против №3). Также явно видно, что сопротивление увеличивается с длиной (проводник №2 против №3).
Однако, формулировка "можно утверждать" допускает выбор любого из верных утверждений, которые можно вывести.
Давайте пересмотрим утверждение 4. Проводник №2 (S=2, L=3, R=0.6) и Проводник №3 (S=1, L=1, R=0.4). Если мы сравниваем только по площади, то у №2 площадь больше (2мм² против 1мм²), а сопротивление тоже больше (0.6 Ом против 0.4 Ом). Это противоречит утверждению 4. Но мы должны учитывать и другие параметры.
Если бы мы взяли проводник №3 (S=1, L=1, R=0.4) и увеличили его площадь в 2 раза (до S=2), сохранив L=1, то сопротивление стало бы R = (0.4 Ом) / 2 = 0.2 Ом. Это подтверждает утверждение 4.
Проводник №1 (Железо) S=1, L=1, R=0.1. Проводник №3 (Никелин) S=1, L=1, R=0.4. Здесь явная зависимость от материала.
Проводник №2 (Никелин) S=2, L=3, R=0.6. Проводник №3 (Никелин) S=1, L=1, R=0.4. Здесь оба параметра (S и L) влияют.
Самое явное и не вызывающее сомнений утверждение, основанное на данных, это зависимость от материала, так как это единственное различие между проводниками №1 и №3 при прочих равных условиях.
Ответ: 1