Тип 21 № 36004 

Молекулярная физика−электродинамика. Качественная задача. Электричество и магнетизм
i
На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника напряжения с нулевым внутренним сопротивлением, идеального амперметра, трех одинаковых резисторов сопротивлением R каждый и реостата. Максимальное сопротивление реостата также равно R. В исходном состоянии ползунок реостата находится в крайнем правом положении. Как будут изменяться показания амперметра при передвижении движка реостата влево? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
Спрятать решениеРешение.
1. Сопротивление идеального амперметра равно нулю, поэтому его можно мысленно заменить проводящей перемычкой. Сопротивление реостата сначала также равно нулю. Поэтому в исходном состоянии ток через резистор 1 не течет, поскольку потенциалы его контактов одинаковы. Следовательно, этот резистор можно исключить из цепи и изобразить ее эквивалентную схему следующим образом. Отсюда, по закону Ома для участка цепи, получаем, что в исходном состоянии через амперметр течет ток силой 
2. Когда ползунок реостата находится в крайнем левом положении, схема цепи становится симметричной. Поэтому через амперметр не может течь отличный от нуля ток, поскольку оба возможных направления его протекания эквивалентны. Следовательно, в данном состоянии показания амперметра равны нулю.
3. При промежуточном положении ползунка резистор 1 и реостат оказываются соединены параллельно, и при этом они последовательно подключены к параллельно соединенным резисторам 2 и 3. При смещении ползунка влево общее сопротивление резистора 1 и реостата монотонно возрастает от нуля до
Поэтому и показания амперметра также изменяются монотонно.
4. В итоге получаем, что показания амперметра при передвижении движка реостата влево будут монотонно убывать от значения
до нуля.
Спрятать критерииКритерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: изменение показаний амперметра, п. 4) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: закон Ома для участка цепи, параллельное и последовательное соединение проводников). | 3 |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.) И (ИЛИ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты. И (ИЛИ) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. | 2 |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения. (ИЛИ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. (ИЛИ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки. (ИЛИ) Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи. | 1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 |
| Максимальный балл | 3 |