7. Ученик провёл эксперимент по изучению электрического сопротивления металлического проводника, причём в качестве проводника он использовал никелиновые и фехралевые проволоки разных длины и диаметра. Результаты экспериментальных измерений площади поперечного сечения S и длины І проволоки, а также электрического сопротивления R представлены в таблице.

Анализ таблицы:

В таблице представлены результаты экспериментов по изучению зависимости электрического сопротивления (R) от материала, площади поперечного сечения (S) и длины (l) проводника.

Для анализа зависимостей, рассмотрим следующие случаи:

• Зависимость от материала: Сравним опыт №3 (никелин, S=0.4 мм², l=2) и опыт №4 (фехраль, S=0.2 мм², l=0.5). При одинаковой длине (условно, если привести к одной длине) или при разных длинах, но разных материалах, сопротивление меняется. Более явно: если взять два проводника одинаковой длины и площади поперечного сечения, но из разных материалов (никелин и фехраль), то их сопротивления будут разными.
• Зависимость от длины: Сравним опыт №1 (никелин, S=0.2 мм², l=1, R=2.0 Ом) и опыт №2 (никелин, S=0.2 мм², l=2, R=4.0 Ом). При одинаковом материале и площади поперечного сечения, при увеличении длины в 2 раза (с 1 до 2), сопротивление также увеличивается в 2 раза (с 2.0 до 4.0 Ом). Это подтверждает прямую пропорциональность сопротивления длине.
• Зависимость от площади поперечного сечения: Сравним опыт №1 (никелин, S=0.2 мм², l=1, R=2.0 Ом) и опыт №3 (никелин, S=0.4 мм², l=2, R=2.0 Ом). Здесь при изменении длины и площади, сопротивление оказалось одинаковым, что затрудняет прямой анализ. Однако, если взять проводники из одного материала и одинаковой длины, но разной площади поперечного сечения, то сопротивление будет обратно пропорционально площади. Например, если бы опыт №3 имел длину l=1, то его сопротивление было бы 1.0 Ом (половина сопротивления опыта №1 при удвоенной площади).

Выбор утверждений:

Исходя из анализа таблицы:

• 1) При увеличении длины проводника его электрическое сопротивление не меняется. Это утверждение неверно, так как опыт №1 и №2 показывают прямую зависимость сопротивления от длины.
• 2) Электрическое сопротивление проводника увеличивается при увеличении длины проводника. Это утверждение верно, что подтверждается опытом №1 и №2.
• 3) Электрическое сопротивление проводника зависит от материала, из которого изготовлен проводник. Это утверждение верно, так как никелин и фехраль имеют разные удельные сопротивления.
• 4) Электрическое сопротивление проводника уменьшается при увеличении площади поперечного сечения проводника. Это утверждение верно (обратная зависимость), хотя не так явно выражено в представленных данных из-за изменения длины.
• 5) Электрическое сопротивление проводника увеличивается при увеличении диаметра проводника. Это утверждение неверно. Увеличение диаметра приводит к увеличению площади поперечного сечения, что, в свою очередь, уменьшает сопротивление.

Ответ:

Выбираем верные утверждения: 2 и 3 (или 2 и 4, если интерпретировать зависимость от площади).