ГДЗ · Фізика · 9 клас
Фізика, Бар’яхтар В. Г., Божинова Ф. Я., Довгий С. О., Кірюхін М. М., Кірюхіна О. О., за ред. Довгого С. О., 2026 · № 1 (с. 18)–9 · 9 завдань
Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 1. Електричний струм у металах
Поясніть, на чому базується робота термометрів опору.
Розв’язання
Термометр опору працює за принципом зміни електричного опору чутливого датчика (металевого дроту) при зміні температури навколишнього середовища.
Ця зміна опору фіксується вимірювальним пристроєм і перетворюється на показник температури.
Дія термометрів опору ґрунтується на залежності електричного опору металевого провідника від температури.
Назвіть основні компоненти, з яких складається термометр опору.
Розв’язання
Основними складниками є чутливий датчик (металевий дріт) та вимірювальний пристрій.
Датчик розташований на діелектричному стрижні всередині металевому корпусі.
Основні складники — це чутливий датчик (металевий дріт) та вимірювальний пристрій; датчик розміщується на діелектричному стрижні у металевому корпусі.
Визначте, в яких одиницях градуюють шкалу термометрів опору.
Розв’язання
На практиці шкалу приладу градуюють безпосередньо в одиницях температури (наприклад, ).
Це дозволяє одразу відображати температуру середовища на цифровому або аналоговому індикаторі.
Шкалу термометрів опору градуюють в одиницях температури (зазвичай у градусах Цельсія).
Поясніть, які властивості платини зумовлюють використання платинових термометрів опору попри їхню високу вартість.
Розв’язання
Прочитай речення в тексті сторінки 18 про найточніший тип термометрів опору.
Визнач ключову властивість платини, яка дозволяє їй довго працювати без зміни характеристик.
Платина не окиснюється в повітрі, тому такі термометри мають дуже високу точність і стабільність.
Що станеться з показами термометра опору, якщо дріт його датчика частково окисниться?
Розв’язання
Зрозумій, що окиснення змінює хімічний склад поверхні дрота.
Визнач, що це призведе до зміни опору при тій самій температурі або втрати стабільності показань.
Покази термометра стануть неточними, а прилад втратить свою стабільність і надійність.
Чому для вимірювання дуже високих і дуже низьких температур не використовують рідинні термометри?
Розв’язання
Уяви, як поводиться рідина при екстремально високих температурах (кипіння) та низьких (змерзання).
Висновок про непридатність таких термометрів для вимірювання за межами їхньої робочої області.
Рідина всередині рідинного термометра може закипіти при високих температурах або замерзнути при низьких, що призведе до пошкодження приладу та неможливості вимірювання.
Обґрунтуйте, чому схематичне позначення термометра опору на електричних схемах схоже на позначення резистора.
Розв’язання
Порівняйте будову термометра опору (металевий дріт) з будовою звичайного резистора (провідник).
Зверніть увагу на те, що обидва прилади базуються на властивості провідника мати певний електричний опір.
Позначення схоже, оскільки в обох випадках основним елементом є металевий провідник (дріт), який має електричний опір. У термометра опору цей опір змінюється від температури, а у резистора — зазвичай є постійним (або змінюється незначно).
Запропонуйте вимоги до матеріалу, із якого має бути виготовлений дріт датчика ідеального термометра опору.
Розв’язання
Дріт має мати високий температурний коефіцієнт електричного опору (щоб зміна температури сильно впливала на показання).
Матеріал повинен не окиснюватися та не кородувати при різних температурах і в атмосфері повітря.
Дріт має мати високу стійкість до механічних пошкоджень (гнучкість) та бути чистим від домішок, що бентежать електричні властивості.
Ідеальний дріт повинен мати високий температурний коефіцієнт опору, не окиснюватися в повітрі (як платина), бути однорідним та чистим металом.
Обговоріть пропозицію замінити сталевий корпус датчика на пластиковий (як дешевший і гнучкіший). Чи матимуть такі термометри попит? Обґрунтуйте.
Розв’язання
Оцініть переваги пластикового корпусу: зниження вартості виробництва та підвищення гнучкості приладу.
Проаналізуйте недоліки: пластик є поганим провідником тепла, тому датчик повільно реагуватиме на зміну температури навколишнього середовища.
Висніть висновок щодо попиту: такі термометри можуть знайти застосування там, де не потрібна миттєва реакція або висока точність (наприклад, у побутових гаджетах), але для наукових вимірювань вони не підійдуть.
Попит на такі термометри буде обмеженим. Пластиковий корпус дешевший і гнучкіший, але він погано передає тепло, що призведе до повільної реакції датчика на зміну температури середовища та зниження точності вимірювань.