Условие

Республиканская олимпиада 2023 9 класс № 3

Реостат электроплитки изготовлен из однородной проволоки длины , полное сопротивление которой равно . Положение движка реостата (средний вывод) описывается длиной участка проволоки . Обозначим отношение длины участка к длине всей проволоки .

Подключая выводы реостата различными способами можно изменять электрическое сопротивление между клеммами реостата и . Введем величину , равную отношению сопротивления между клеммами к полному сопротивлению реостата. Электроплитка подключается к источнику постоянного напряжения . Ведем величину - отношение мощности электроплитки при подключении ее к клеммам и к мощности плитки при подключении полной спирали реостата.

Часть 1. Один реостат.

1.1 – 1.3 На рисунке 1 показаны три различных схемы подключения выводов реостата. Для каждой схемы найдите зависимость величины от параметра , определяющего положение среднего вывода. На одном бланке в Листах ответов постройте графики полученных зависимостей.

Часть 2. Два реостата.

2.1 – 2.2 Приведенные на рисунках схемы включают по 2 одинаковых, описанных выше, реостата. Считайте, что движки реостатов в схеме 2.1 смещаются одинаково (т.е. ). Для каждой схемы найдите зависимость параметра от параметра .

Часть 3. Нелинейный реостат.

В некоторых устройствах (например, для регулировки громкости звука) используют реостаты, сопротивление которых нелинейно зависит от длины участка и описывается некоторой функцией (или ). Такой реостат включен в цепь по схеме 1.3. В Таблице 1 Листов ответов приведена зависимость сопротивления между клеммами и от параметра . График этой зависимости приведен для иллюстрации.

3.1 Найдите полное сопротивление реостата .

5

3.2 Используя данные Таблицы 1, рассчитайте значения функции в заданных точках. Постройте график этой функции.

3.3 Предложите функцию, описывающую рассчитанную зависимость .

3.4 Постройте график зависимости мощности реостата () от положения движка .

Республиканская физическая олимпиада
2023 года
(Заключительный этап)

Теоретический тур