{"id":"fizyka-2003-styczen-probna-rozszerzona/zad/22","paper_id":"fizyka-2003-styczen-probna-rozszerzona","number":"22","points":null,"ptype":"closed","subject":"fizyka","category":"probna","year":2003,"month":"styczen","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 22. Opór elektryczny\nUczniowie postanowili sprawdzić, od czego i w jaki sposób zależy opór\nprzewodnika. W pracowni fizycznej znaleźli kilka rodzajów opornic wykonanych\nz różnych przewodników. Tabela 3. opisuje własności tych opornic:\nPrzewodnik\nDługość drutu\n[m]\nOpór właściwy\n[Ωm]\nPole przekroju drutu\n[mm2]\nMiedź [Cu]\n120\n8\n10\n78\n,1\n⋅\n0,1\nAluminium [Al]\n120\n8\n10\n79\n,2\n⋅\n0,1\nCyna [Sn]\n120\n12\n8\n10-\n⋅\n0,1\nTabela 3.\n22.1 (3 pkt)\nW celu wyznaczenia zależności oporu przewodnika od jego długości, uczniowie\nzaproponowali zbudowanie trzech różnych układów pomiarowych. Wyraź swoje\nzdanie na temat przydatności każdego z tych układów pomiarowych, wstawiając\nw odpowiednie miejsce znak X.\nSposób nr 1\nA. Zbudowanie następującego układu:\nB. Zmierzenie napięcia i natężenia prądu w układzie pomiarowym jak na rysunku, z trzema\nidentycznymi opornicami, wykonanymi z tego samego materiału.\nC. Wyznaczenia oporu.\nD. Powtórzenie czynności B i C w tym samym układzie pomiarowym dla dwóch i jednej\nopornicy.\nE. Sporządzenie wykresu zależności oporu R od długości przewodnika i wyciągnięcie\nwniosków.\nSposób nr 2\nA. Zbudowanie następującego układu:\nDobrze\nŹle\nDobrze\nŹle\nA\nV\nA\nV\nOpornice\nOpornice\nArkusz II\n7\nB. Zmierzenie napięcia i natężenia prądu w układzie pomiarowym jak na rysunku, z trzema\nidentycznymi opornicami, wykonanymi z tego samego materiału.\nC. Wyznaczenia oporu.\nD. Powtórzenie czynności B i C w tym samym układzie pomiarowym dla dwóch i jednej\nopornicy.\nE. Sporządzenie wykresu zależności oporu R od długości przewodnika i wyciągnięcie\nwniosków.\nSposób nr 3\nA. Zbudowanie następującego układu:\nA\nV\nOpornice\nDobrze\nŹle\nB. Zmierzenie napięcia i natężenia prądu w układzie pomiarowym jak na rysunku, z trzema\nidentycznymi opornicami, wykonanymi z tego samego materiału.\nC. Zmienienie przy pomocy opornicy suwakowej napięcia przyłożonego do opornic.\nD. Powtórzenie pomiarów z punktu B.\nE. Wyznaczenie oporu dla każdego pomiaru natężenia i napięcia.\nF. Powtórzenie czynności B ,C, D,E w tym samym układzie pomiarowym dla dwóch i jednej\nopornicy.\nG. Sporządzenie wykresu zależności oporu R od długości przewodnika i wyciągnięcie\nwniosków.\nPoniższy tekst i rysunek odnoszą się do punktów 22.2 i 22.3.\nUczniowie przeprowadzili pomiary zależności natężenia prądu od napięcia dla jednej, dwóch\ni trzech opornic, łączonych szeregowo.\nNarysowali wykresy zależności natężenia prądu płynącego przez opornice od napięcia:\n0\n50\n100\n150\n200\n250\n300\n0\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\nU[V]\nI[mA]\nWykres 3\njedna\nopornica\ndwie\nopornice\ntrzy\nopornice\nArkusz II\n8\n22.2 (1 pkt )\nJak sądzisz, którym sposobem uczniowie przeprowadzali pomiary ?\nSPOSÓB\n22.3 (1 pkt )\nOblicz, na podstawie wykresu 3, opór pojedynczej, dwóch i trzech opornic połączonych\nszeregowo.\n22.4 (1 pkt )\nDo tabeli nr 4 wstaw wartości długości przewodnika i jego oporu dla jednej, dwóch\ni trzech jednakowych opornic połączonych szeregowo. Oszacuj jaki będzie opór\nczterech jednakowych opornic połączonych szeregowo.\nLiczba\nopornic\n1\n2\n3\n4\nDługość\ndrutu [m]\n120\nRcałk [\n]\nΩ\n21\nTabela nr 4\n22.5 (3 pkt )\nNarysuj wykres zależności oporu przewodnika R od jego długości l. Posłuż się danymi\nz zadania 22.4.\nWykres 4.\nArkusz II\n9\nPoniższy tekst odnosi się do punktów 22.6 - 22.8.\nZaproponuj, jak powinno przebiegać doświadczenie, które sprawdziłoby zależność oporu\nprzewodnika od jego pola przekroju poprzecznego.\n22.6 (3 pkt)\nNarysuj trzy schematy układów pomiarowych z różną liczbą opornic wykonanych\nz tego samego rodzaju przewodnika ( o tej samej długości i polu przekroju\npoprzecznego ). Do dyspozycji masz elementy obwodu występujące w poprzednich\npoleceniach.\n22.7 (2 pkt)\nOpisz, jakie wielkości fizyczne będziesz mierzył i w jaki sposób dla każdego\nz obwodów wyznaczysz opór?\n22.8 (3 pkt)\nZaprojektuj tabelę pomiarową dla tego eksperymentu.\nArkusz II\n10\n22.9 (3 pkt)\nUczniowie, mając do dyspozycji opornice wykonane z drutów o jednakowych\ndługościach i tym samym polu przekroju, ale wykonane z różnych materiałów,\nwyznaczyli doświadczalną zależność oporu R od stosunku długości przewodnika do\npola przekroju tego przewodnika l/S. Wskaż na wykresie nr 5, która prosta odpowiada\nprzewodnikowi miedzianemu, która aluminiowemu, a która wykonanemu z cyny?\nNapisz odpowiednie symbole Cu, Al, Sn przy odpowiednich prostych.\n0\n100\n200\n300\n400\n500\n600\n700\n800\n9\n9\n9\n9\n9\n9\n7\n10\n6\n10\n5\n10\n4\n10\n3\n10\n2\n10\n1\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\n⋅\nR[Ω]\n0\n9\n10\n\n\n\n\nm\nS\nl\n1\nWykres 5.\nArkusz II\n11","answer":null,"answer_text":null,"solution":null,"image":"img/fizyka-2003-styczen-probna-rozszerzona/zad-22.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":6,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura próbna · styczeń 2003 (rozszerzona)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura próbna","text_html":"

Zadanie 22. Opór elektryczny
Uczniowie postanowili sprawdzić, od czego i w jaki sposób zależy opór
przewodnika. W pracowni fizycznej znaleźli kilka rodzajów opornic wykonanych
z różnych przewodników. Tabela 3. opisuje własności tych opornic:
Przewodnik
Długość drutu
[m]
Opór właściwy
[Ωm]
Pole przekroju drutu
[mm2]
Miedź [Cu]
120
8
10
78
,1
⋅
0,1
Aluminium [Al]
120
8
10
79
,2
⋅
0,1
Cyna [Sn]
120
12
8
10-
⋅
0,1
Tabela 3.
22.1 (3 pkt)
W celu wyznaczenia zależności oporu przewodnika od jego długości, uczniowie
zaproponowali zbudowanie trzech różnych układów pomiarowych. Wyraź swoje
zdanie na temat przydatności każdego z tych układów pomiarowych, wstawiając
w odpowiednie miejsce znak X.
Sposób nr 1
A. Zbudowanie następującego układu:
B. Zmierzenie napięcia i natężenia prądu w układzie pomiarowym jak na rysunku, z trzema
identycznymi opornicami, wykonanymi z tego samego materiału.
C. Wyznaczenia oporu.
D. Powtórzenie czynności B i C w tym samym układzie pomiarowym dla dwóch i jednej
opornicy.
E. Sporządzenie wykresu zależności oporu R od długości przewodnika i wyciągnięcie
wniosków.
Sposób nr 2
A. Zbudowanie następującego układu:
Dobrze
Źle
Dobrze
Źle
A
V
A
V
Opornice
Opornice
Arkusz II
7
B. Zmierzenie napięcia i natężenia prądu w układzie pomiarowym jak na rysunku, z trzema
identycznymi opornicami, wykonanymi z tego samego materiału.
C. Wyznaczenia oporu.
D. Powtórzenie czynności B i C w tym samym układzie pomiarowym dla dwóch i jednej
opornicy.
E. Sporządzenie wykresu zależności oporu R od długości przewodnika i wyciągnięcie
wniosków.
Sposób nr 3
A. Zbudowanie następującego układu:
A
V
Opornice
Dobrze
Źle
B. Zmierzenie napięcia i natężenia prądu w układzie pomiarowym jak na rysunku, z trzema
identycznymi opornicami, wykonanymi z tego samego materiału.
C. Zmienienie przy pomocy opornicy suwakowej napięcia przyłożonego do opornic.
D. Powtórzenie pomiarów z punktu B.
E. Wyznaczenie oporu dla każdego pomiaru natężenia i napięcia.
F. Powtórzenie czynności B ,C, D,E w tym samym układzie pomiarowym dla dwóch i jednej
opornicy.
G. Sporządzenie wykresu zależności oporu R od długości przewodnika i wyciągnięcie
wniosków.
Poniższy tekst i rysunek odnoszą się do punktów 22.2 i 22.3.
Uczniowie przeprowadzili pomiary zależności natężenia prądu od napięcia dla jednej, dwóch
i trzech opornic, łączonych szeregowo.
Narysowali wykresy zależności natężenia prądu płynącego przez opornice od napięcia:
0
50
100
150
200
250
300
0
1
2
3
4
5
6
7
U[V]
I[mA]
Wykres 3
jedna
opornica
dwie
opornice
trzy
opornice
Arkusz II
8
22.2 (1 pkt )
Jak sądzisz, którym sposobem uczniowie przeprowadzali pomiary ?
SPOSÓB
22.3 (1 pkt )
Oblicz, na podstawie wykresu 3, opór pojedynczej, dwóch i trzech opornic połączonych
szeregowo.
22.4 (1 pkt )
Do tabeli nr 4 wstaw wartości długości przewodnika i jego oporu dla jednej, dwóch
i trzech jednakowych opornic połączonych szeregowo. Oszacuj jaki będzie opór
czterech jednakowych opornic połączonych szeregowo.
Liczba
opornic
1
2
3
4
Długość
drutu [m]
120
Rcałk [
]
Ω
21
Tabela nr 4
22.5 (3 pkt )
Narysuj wykres zależności oporu przewodnika R od jego długości l. Posłuż się danymi
z zadania 22.4.
Wykres 4.
Arkusz II
9
Poniższy tekst odnosi się do punktów 22.6 - 22.8.
Zaproponuj, jak powinno przebiegać doświadczenie, które sprawdziłoby zależność oporu
przewodnika od jego pola przekroju poprzecznego.
22.6 (3 pkt)
Narysuj trzy schematy układów pomiarowych z różną liczbą opornic wykonanych
z tego samego rodzaju przewodnika ( o tej samej długości i polu przekroju
poprzecznego ). Do dyspozycji masz elementy obwodu występujące w poprzednich
poleceniach.
22.7 (2 pkt)
Opisz, jakie wielkości fizyczne będziesz mierzył i w jaki sposób dla każdego
z obwodów wyznaczysz opór?
22.8 (3 pkt)
Zaprojektuj tabelę pomiarową dla tego eksperymentu.
Arkusz II
10
22.9 (3 pkt)
Uczniowie, mając do dyspozycji opornice wykonane z drutów o jednakowych
długościach i tym samym polu przekroju, ale wykonane z różnych materiałów,
wyznaczyli doświadczalną zależność oporu R od stosunku długości przewodnika do
pola przekroju tego przewodnika l/S. Wskaż na wykresie nr 5, która prosta odpowiada
przewodnikowi miedzianemu, która aluminiowemu, a która wykonanemu z cyny?
Napisz odpowiednie symbole Cu, Al, Sn przy odpowiednich prostych.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
9
9
9
9
9
9
7
10
6
10
5
10
4
10
3
10
2
10
1
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
R[Ω]
0
9
10




m
S
l
1
Wykres 5.
Arkusz II
11

","solutions":[]}