1. Схема электрической цепи:
Электрическая цепь состоит из последовательно соединенных источника тока, ключа, амперметра и исследуемого проводника. Вольтметр подключается параллельно исследуемому проводнику для измерения напряжения на нем.
Номера используемых проводников:
Для исследования зависимости сопротивления проводника от его длины необходимо выбрать проводники, изготовленные из одного и того же материала, но имеющие разную длину. В данном случае можно выбрать проводники №3 и №4, так как они оба сделаны из меди и имеют одинаковую площадь поперечного сечения (0,5 мм²), но разную длину (100 см и 50 см).
2. Порядок действий при проведении исследования:
Соберите электрическую цепь, как описано выше.
Установите ключ в разомкнутое положение.
Подключите проводник №4 (длиной 50 см) в цепь.
Замкните ключ и измерьте показания амперметра (ток, $$I_1$$) и вольтметра (напряжение, $$U_1$$).
Разомкните ключ и отключите проводник №4.
Подключите проводник №3 (длиной 100 см) в цепь.
Замкните ключ и измерьте показания амперметра (ток, $$I_2$$) и вольтметра (напряжение, $$U_2$$).
Разомкните ключ и отключите проводник №3.
Рассчитайте сопротивление каждого проводника по закону Ома: $$R = \frac{U}{I}$$. Таким образом, $$R_1 = \frac{U_1}{I_1}$$ и $$R_2 = \frac{U_2}{I_2}$$.
Сравните полученные значения сопротивлений $$R_1$$ и $$R_2$$. Если сопротивление проводника №3 (длиной 100 см) больше, чем сопротивление проводника №4 (длиной 50 см), то можно сделать вывод, что сопротивление проводника зависит от его длины.
Развёрнутый ответ для школьника:
Представь, что у тебя есть электрическая цепь, как гирлянда, где каждый элемент выполняет свою роль. Чтобы измерить, как длина провода влияет на его сопротивление, нам понадобятся разные провода, сделанные из одного материала, но разной длины. В нашем случае это провода №3 и №4 (оба медные, но один длиннее другого).
Мы будем делать так:
Соберем цепь: батарейка (источник тока), выключатель (ключ), прибор для измерения тока (амперметр) и провод, который мы исследуем. Прибор для измерения напряжения (вольтметр) подключаем к концам нашего провода, чтобы узнать напряжение на нем.
Сначала подключим короткий провод (№4) и измерим ток и напряжение. Запишем эти значения.
Потом подключим длинный провод (№3) и снова измерим ток и напряжение. Запишем эти значения.
Теперь, используя закон Ома, рассчитаем сопротивление каждого провода: сопротивление = напряжение / ток. Сравним полученные значения сопротивлений. Если у длинного провода сопротивление больше, чем у короткого, то мы убедимся, что длина провода влияет на его сопротивление.