Тема №20 Планирование эксперимента

01 Выбор оборудования

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела №20 планирование эксперимента

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 21#59017Максимум баллов за задание: 1

Учитель поручил школьнику проверить, зависит ли период колебаний пружинного маятника от массы груза, подвешенного к пружине. Ученик взял из шкафа в школьном кабинете физики набор грузов разной массы и набор пружин. Длины пружин были разными, они были изготовлены из различных материалов, но все имели одинаковый диаметр. Все грузы были изготовлены из стали. Какие две установки нужно использовать школьнику для проведения исследования? На рисунках пружины показаны в недеформированном состоянии.

В ответе запишите номера выбранных маятников.

Показать ответ и решение

Чтобы измерить эту зависимость нужно, чтобы все параметры системы, кроме массы были постоянны(пружины одного материала). Это установки 1 и 3.

Ответ: 13

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 22#59018Максимум баллов за задание: 1

Необходимо экспериментально изучить зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погружённое в жидкость, от плотности жидкости.

Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?

Показать ответ и решение

Чтобы измерить эту зависимость нужно, чтобы все параметр системы, кроме плотности жидкости были постоянны(объём груза и его материал). Тогда нужно взять установки 1 и 5.

Ответ: 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 23#59019Максимум баллов за задание: 1

При выполнении лабораторной работы по физике ученики должны были экспериментально определить удельную теплоёмкость вещества, из которого изготовлено некоторое тело. Данное тело сначала помещали в калориметр с холодной водой и дожидались установления теплового равновесия. Затем тело погружали в другой калориметр — с горячей водой — и также дожидались установления теплового равновесия. В ходе работы проводились необходимые измерения, пользуясь результатами которых, в дальнейшем можно было определить удельную теплоёмкость вещества.

Для выполнения этой лабораторной работы ученикам было выдано следующее оборудование: два пустых калориметра, сосуды с холодной и горячей водой, исследуемое тело на нити, мензурку.

Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента, если теплоёмкостью калориметров экспериментаторы решили пренебречь и удельная теплоёмкость воды считается известной?

1) термометр

2) часы

3) электронные весы

4) линейку

5) штатив

Показать ответ и решение

Нужно воспользоваться термометром, чтобы знать температуру в начале и в конце эксперимента. А также электронные весы, чтобы узнать массу воды и тела. Окончательно получаем: 1 и 3.

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 24#59020Максимум баллов за задание: 1

Необходимо экспериментально установить наличие зависимости давления в жидкости от глубины погружения в неё. Для измерения давления используется маленький датчик, который при помощи длинного прямого щупа можно погружать в разные сосуды с разными жидкостями. Результаты измерения давления фиксируются при помощи электронного манометра, к которому присоединён провод, идущий от датчика. Какие два эксперимента следует провести для установления указанной зависимости? В ответе запишите номера экспериментов слитно без пробела.

Показать ответ и решение

Для получения данной зависимости нужно иметь одинаковые сосуды, с одинаковыми жидкостями, но опускать датчик манометра на разную глубину. Тогда надо взять сосуды 1 и 2.

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 25#59021Максимум баллов за задание: 1

В пять цилиндрических сосудов с горизонтальным дном, стоящих на горизонтальном столе, налита вода. Вася погружает в каждый из этих сосудов по одному кубику, двигая каждый из кубиков равномерно вниз, со своей постоянной скоростью. Нижняя грань кубиков при проведении опытов расположена горизонтально. В момент начала каждого опыта (при t0 = 0) высота уровня воды в сосуде равна высоте кубика, который погружают в этот сосуд (рис. 1). Петя наблюдает за Васиными опытами, и выясняет, что для каждого из кубиков зависимость изменения координаты y его нижней грани от времени t имеет такой вид, как показано на рис. 2.

Затем Вася записывает в таблицу для каждого кубика скорость его погружения и объём, но несколько раз ошибается. Какие две записи сделаны правильно?


№ кубика	Скорость погружения, мм/c	Объём кубика, см $3$

1	2	8

2	2	27

3	5	64

4	5	125

5	10	216

Показать ответ и решение

Из рисунка выше видно, что расстояние от кубика до дна равно a. Можно найти объём кубика через скорость опускания его на дно: $a = v⋅t$ , $V =a3$ .

Проверим для каждого кубика:

1. $a= 2⋅10 =20 мм =2 см; V = 23 = 8 см3$ ;

2. $a= 2⋅10 =20 мм =2 см; V = 23 = 8 см3 не равно 27$ ;

3. $3 3 a= 5⋅10 =50 мм =5 см; V = 5 = 125 см не равно 64$ ;

4. $3 3 a= 5⋅10 =50 мм =5 см; V = 5 = 125 см$ ;

5. $a= 10⋅10= 100 мм= 10 см; V =103 = 1000 см3 не равно 216$

Получаем окончательно: 1 и 4.

Ответ: 14

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 26#59022Максимум баллов за задание: 1

Пружинный маятник представляет собой систему, состоящую из груза, закреплённого на гладкой горизонтальной спице, и двух одинаковых лёгких пружин, прикреплённых к грузу с двух сторон. Другие концы пружин прикреплены к стенкам. В положении равновесия пружины не деформированы. В таблице приведены возможные комплекты грузов и пружин, которые можно использовать для сборки такого маятника. Какие два комплекта необходимо использовать для того, чтобы установить, как зависит период колебаний этого маятника от массы груза?


№ комплекта	Масса груза	Жёсткость пружины

1	m	k

2	2m	k/2

3	2m	2k

4	m	k/2

5	2m	3k

Показать ответ и решение

Для того, чтобы установить зависимость между периодом колебаний от массы груза вспомним формулы периода колебаний пружинного маятника: $∘ --- T = 2π m- k$ , где m- масса груза, k-жёсткость пружины. Как видим, чтобы исследовать зависимость жёсткость пружины для 2 комплектов должны быть одинаковы, а массы грузов разные. Из таблицы видим, что нужно взять комплекты 2 и 4.

Ответ: 24

Курсы

Всё необходимое для достижения цели

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 27#59023Максимум баллов за задание: 1

Два маленьких металлических шарика, установленные на изолирующих подставках, располагают на одинаковых расстояниях от точки О. Заряды шариков одинаковы по модулю, но противоположны по знаку. В точке O экспериментально определяют вектор напряжённости электрического поля.

Затем эксперименты повторяют, располагая на равных расстояниях от точки О шарики, имеющие другие заряды. В таблице приведены значения этих зарядов и расстояния их до точки О.


№ эксперимента	Левый заряд	Правый заряд	Расстояние до точки O

1	4q	-0,5q	r

2	0,5q	2,5q	r

3	2q	-2q	2r

4	0,5q	-1,5q	r

5	5q	-3q	2r

Укажите номера экспериментов, в которых вектор напряжённости электрического поля в точке О будет таким же, как в изначальном эксперименте.

Показать ответ и решение

Вектор напряженности направлен от +заряда к - заряду. Как видно в исходном эксперименте по принципу суперпозиции в т. О $kq kq 2kq E = r2 + r2 =-r2$

Аналогично действуя рассмотрим каждый эксперимент:

1) $E = 4kq+ 0,5kq= 4,5kq- r2 r2 r2$ - Не совпадает с исходным.

2) $0,5kq 2,5kq − 2kq E = -r2--− -r2--= -r2--$ - Не совпадает с исходным.

3) $E = 2kq+ 2kq = kq 4r2 4r2 r2$ - Не совпадает с исходным.

4) $E = 0,52kq+ 1,52kq= 2kq2 r r r$ - Совпадает с исходным.

5) $5kq 3kq 2kq E = 4r2 + 4r2 = r2$ - Совпадает с исходным.

Получаем окончательно: 4 и 5.

Ответ: 45

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 28#59024Максимум баллов за задание: 1

Школьник проводит термодинамические эксперименты, используя стакан с кипящей водой, подвешенные на нитях шарики, калориметр с водой и термометр. Сначала школьник погружает металлический шар в кипяток, а затем, дождавшись прогревания шара, переносит его в калориметр и измеряет установившуюся температуру воды в нём. Школьник зарисовал схемы оборудования, которое он использовал при проведении пяти разных опытов (калориметр школьник применял один и тот же, но воду комнатной температуры он каждый раз наливал в него заново). Какие два из этих опытов позволяют сделать вывод о наличии зависимости количества теплоты, получаемого телом при нагревании, от массы этого тела?

Показать ответ и решение

Для установления зависимости количества теплоты, получаемого телом при нагревании, от массы этого тела нужно, чтобы все параметры системы, кроме массы тела были постоянны: материал тела, масса воды. Как видно из рисунка это установки 1 и 4.

Ответ: 14

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 29#64419Максимум баллов за задание: 1

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от температуры газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены различными газами при различной температуре (см. таблицу). Массы газов одинаковы. Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

|--------|--------------|-------------------------|-----------| |№ сосуда |О бъ ём сосуда, л|Температура газа в сосуде, К|Газ в сосуд&#x04 |---1----|------6-------|-----------320-----------|---аргон----| |--------|--------------|-------------------------|-----------| |---2----|------5-------|-----------350-----------|---неон----| |---3----|------4-------|-----------320-----------|---аргон----| | 4 | 4 | 207 | аргон | |---5----|------4-------|-----------300-----------|---неон----| --------------------------------------------------------------|

Запишите в ответе номера выбранных сосудов.

Показать ответ и решение

Необходимо взять все одинаковые характеристики, кроме температуры газа, то есть 3 и 4.

Ответ: 34

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 30#64495Максимум баллов за задание: 1

Ученик изучает свободные электромагнитные колебания. В его распоряжении имеются пять аналогичных колебательных контуров с различными катушками индуктивности и конденсаторами, характеристики которых указаны в таблице. Какие два колебательных контура необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте исследовать зависимость периода свободных колебаний заряда конденсатора от индуктивности катушки?

|--------|--------------|--------------|--------------| | № |М аксимальное |Электроем кость |Индуктивность | |катуш ки |напряжение на | конденсатора | L, мГн | | | | | | |--------|конденсаторе, В|---С,-мкФ-----|--------------| |---1----|-----14-------|------6-------|------4-------| |---2----|------8-------|------6-------|------6-------| | 3 | 14 | 6 | 12 | |--------|--------------|--------------|--------------| |---4----|-----10-------|------10-------|------4-------| ----5-----------8--------------12--------------6--------

Запишите в ответе номера выбранных маятников.

Показать ответ и решение

Индуктивность катушек должна быть разной, а все остальные показатели одинаковыми. Для этого подходят контуры 1 и 3.

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 31#64972Максимум баллов за задание: 1

Различные проволоки изготовлены из разного материала. Какие две проволоки нужно выбрать, чтобы на опыте проверить зависимость сопротивления проволоки от её длины?

$PIC$

Показать ответ и решение

Необходимо выбрать все характеристики одинаковыми, кроме длины проволоки. То есть 1 и 4

Ответ: 14

Интенсивы

Глубокий разбор тем, требующих дополнительного внимания

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 32#64997Максимум баллов за задание: 1

Школьнику нужно обнаружить зависимость периода свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре от ёмкости конденсатора. Какие два колебательных контура он должен выбрать для проведения такого исследования?

Источники: Демидова 2020

Показать ответ и решение

Необходимо взять контуры с одинаковой индуктивностью и разной ёмкостью, то есть 1 и 4

Ответ: 14

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 33#65107Максимум баллов за задание: 1

Необходимо экспериментально изучить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от расстояния между его пластинами. На всех представленных ниже рисунках $S$ – площадь пластин конденсатора, $d$ – расстояние между пластинами конденсатора, $𝜀$ – диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами. Какие два конденсатора следует использовать для проведения такого исследования?

Показать ответ и решение

Необходимо выбрать все одинаковые свойства, кроме расстояния между пластинами. То есть 1 и 3.

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 34#65373Максимум баллов за задание: 1

Школьник изучает свободные колебания маятника. В его распоряжении имеется пять маятников, характеристики которых указаны в таблице. Какие два маятника необходимо взять школьнику для того, чтобы на опыте выяснить зависит ли период свободных колебаний маятника от массы шарика?

|---------|-----------|-----------|-------------------| | № | Д лина | Объем |Материал, из которого |маятника |маятника, м|шарика, см3| сделан ш арик | |---1-----|----2------|----8------|-------сталь--------| |---------|-----------|-----------|-------------------| |---2-----|----0,5-----|----5------|-----алюминий------| |---3-----|----1------|----5------|-------сталь--------| | 4 | 1,5 | 8 | алюминий | |---5-----|----1------|----5------|-----алюминий------| -------------------------------------------------------

Запишите в ответ номера выбранных маятников.

Показать ответ и решение

Необходимо взять все характеристики одинаковые, кроме материала, так как именно из-за него будет изменяться плотность шарика. Этому условию соответствуют маятники 3 и 5.

Ответ: 35

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 35#84087Максимум баллов за задание: 1

Необходимо экспериментально изучить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от площади его пластин. На всех представленных ниже рисунках $S$ – площадь пластин конденсатора, $d$ – расстояние между пластинами конденсатора, $𝜀$ – диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами. Какие два конденсатора следует использовать для проведения такого исследования?

$PIC$

Запишите в таблицу номера выбранных установок.

Показать ответ и решение

Необходимо выбрать все показатели одинаковыми, кроме площади пластин. То есть 1 и 3.

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 36#84731Максимум баллов за задание: 1

Необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от температуры. Имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различных температурах и давлениях (см. таблицу). Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

|--------|-------------|-------------------------|------------| |№-сосуда-|Давление, кПа|Температура-газа-в сосуде,∘C|М-асса-газа, г| ----1----------60------------------80------------------10------ | 2 | 60 | 100 | 10 | |--------|-------------|-------------------------|------------| |---3----|-----80------|-----------60------------|-----5------| |---4----|-----90------|-----------80------------|-----15-----| ----5----------100------------------60------------------5-------

Показать ответ и решение

Необходимо взять все параметры одинаковые, кроме температуры газа. Т.е. подойдут сосуды 1 и 2

Ответ: 12

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 37#84983Максимум баллов за задание: 1

Для лабораторной работы по обнаружению зависимости сопротивления проводника от материала, из которого изготовлен проводник, ученику выдали пять проводников, характеристики которых указаны в таблице. Какие два из предложенных ниже проводников необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

|------------|----------------|------------------|----------| |№-проводника-|Д-лина-проводника-|Д-иам-етр-проводника-|-Материал-| | 1 | 200 | 1,0 | алюминий | |------------|----------------|------------------|----------| |-----2------|------100-------|-------0,5--------|---сталь---| |-----3------|------100-------|-------1,0--------|---медь---| |-----4------|------200-------|-------0,5--------|-алюминий-| | 5 | 200 | 1,0 | медь | -------------------------------------------------------------

Показать ответ и решение

Необходимо выбрать все параметры одинаковыми, кроме материала, то есть 1 и 5.

Ответ: 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 38#91996Максимум баллов за задание: 1

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от внешнего давления. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различных значениях температуры и давления (см. таблицу).

|--------|--------------|----------------------------|------------| |№ сосуд а|Д авление, кПа|Т ем пература газа в сосуде,∘C|Масса газа, г| | 1 | 150 | 50 | 10 | |--------|--------------|----------------------------|------------| |---2----|------200------|-------------50-------------|----15------| |---3----|------150------|-------------20-------------|----15------| | 4 | 150 | 20 | 10 | |--------|--------------|----------------------------|------------| ----5-----------200--------------------20------------------10-------

Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Объём можно найти по формуле:

mRT V = pM---

Для того чтобы установить зависимость объема от давления газа, необходимо, чтобы масса и температура газа в сосудах была одинаковой, а давление - различным. Этим условиям подходят пункты 4 и 5.

Ответ: 45

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 39#92308Максимум баллов за задание: 1

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от температуры. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различных значениях температуры и давления (см. таблицу).

|--------|--------------|----------------------------|------------| |№ сосуд а|Д авление, кПа|Т ем пература газа в сосуде,∘C|Масса газа, г| | 1 | 150 | 50 | 10 | |--------|--------------|----------------------------|------------| |---2----|------200------|-------------50-------------|----15------| |---3----|------150------|-------------20-------------|----15------| | 4 | 150 | 20 | 10 | |--------|--------------|----------------------------|------------| ----5-----------200--------------------20------------------10-------

Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Объём можно найти по формуле:

mRT V = pM---

Для того чтобы установить зависимость объема от температуры газа, необходимо, чтобы масса и давление газа в сосудах были одинаковыми, а температура - различным. Этим условиям подходят пункты 1 и 4.

Ответ: 14

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 40#92334Максимум баллов за задание: 1

Необходимо сделать нитяной маятник и с его помощью экспериментально определить ускорение свободного падения. Для этого школьник уже взял штатив с муфтой и лапкой, линейку и нить.
Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
1) мензурка
2) алюминиевый шарик
3) электронные весы
4) динамометр
5) секундомер
В ответ запишите номера выбранного оборудования.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Ученик должен взять секундомер и алюминиевый шарик в качестве маятника.
Маятник при колебаниях будет проходить по вертикали некоторое расстояние h. Чтобы ученик смог вычислить ускорение свободного падения, ему необходимо будет определить время t прохождения вертикального отрезка h маятником.

Ответ: 25