Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 25 № 38967
i

На фо­то­гра­фии пред­став­ле­на уста­нов­ка, в ко­то­рой элек­тро­дви­га­тель (1) с по­мо­щью нити (2) рав­но­мер­но пе­ре­ме­ша­ет ка­рет­ку (3) вдоль на­прав­ля­ю­щей го­ри­зон­таль­ной ли­ней­ки. При про­хож­де­нии ка­рет­ки мимо дат­чи­ка A се­кун­до­мер (4) вклю­ча­ет­ся, а при про­хож­де­нии ка­рет­ки мимо дат­чи­ка В се­кун­до­мер вы­клю­ча­ет­ся.

После из­ме­ре­ния силы тока (6), на­пря­же­ния (7) и вре­ме­ни (дис­плей 5) уче­ник с по­мо­щью ди­на­мо­мет­ра из­ме­рил силу тре­ния сколь­же­ния ка­рет­ки по на­прав­ля­ю­щей. Она ока­за­лась рав­ной 0,4 Н. Рас­счи­тай­те от­но­ше­ние α ра­бо­ты силы упру­го­сти нити к ра­бо­те элек­три­че­ско­го тока во внеш­ней цепи.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По фо­то­гра­фии най­дем по­ка­за­ния при­бо­ров: сила тока I=0,22А, на­пря­же­ние U=4,6В, время дви­же­ния t=3,98с, прой­ден­ный путь s=36 минус 10=26см=0,26м.

По усло­вию дви­же­ние ка­рет­ки рав­но­мер­ное. На нее дей­ству­ют сила тя­же­сти mg, на­прав­лен­ная вер­ти­каль­но вниз, сила ре­ак­ции опоры N, на­прав­лен­ная вер­ти­каль­но вверх, сила упру­го­сти нити T, на­прав­лен­ная впра­во, и сила тре­ния Fтрна­прав­лен­ная влево. При рав­но­мер­ном дви­же­нии без уско­ре­ния

m \vecg плюс \vecN плюс \vecT плюс \vecF _тр=0.

В про­ек­ции на ось Ox по­лу­ча­ем: T=F_тр.

Тогда ра­бо­та силы упру­го­сти нити A_упр=Ts=F_трs (учи­ты­ва­ем, что угол между век­то­ра­ми пе­ре­ме­ще­ния и силы упру­го­сти равен 0°).

Ра­бо­та элек­три­че­ско­го тока A_т=UIt.

Тогда ис­ко­мая ве­ли­чи­на равна:

 альфа = дробь: чис­ли­тель: A_упр, зна­ме­на­тель: A_т конец дроби = дробь: чис­ли­тель: F_трs, зна­ме­на­тель: UIt конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 0,4 умно­жить на 0,26, зна­ме­на­тель: 0,22 умно­жить на 4,6 умно­жить на 3,98 конец дроби \approx 0,03=3\%.

Ответ:  альфа \approx 3\%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы

При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом;

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи, и стан­дарт­ных обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов);

III) пред­став­ле­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и расчёты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны

3

Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния, но име­ет­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объёме или от­сут­ству­ют.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния и не зачёрк­ну­ты.

И (ИЛИ)

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

И (ИЛИ)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нём до­пу­ще­на ошиб­ка (в том числе в за­пи­си еди­ниц из­ме­ре­ния ве­ли­чи­ны)

2

Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи, без каких-либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи

1

Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным

кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла

0
Мак­си­маль­ный балл3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.2.8 Ра­бо­та элек­три­че­ско­го тока. Закон Джо­у­ля–Ленца