1  ^?? Основываясь на приведённой таблице, постройте график зависимости $\rho/\rho_0 $ от температуры нити $T$, где $\rho$ — удельное сопротивление вольфрама при температуре $T$, $\rho_0$ — его удельное сопротивление при комнатной температуре $T_0$.

Используя таблицу, приведённую в условии, вычислим $\rho/\rho_0$ для каждого значения температуры (см. таблицу 1) и построим график зависимости $\rho/\rho_0$ от $T$ (рис. 1).

$T,\ К$	300	500	700	900	1100	1300	1500	1700	1900	2100	2300	2500	2700	2900
$\rho/\rho_0$	1,00	1,85	2,79	3,78	4,82	5,89	6,99	8,12	9,27	10,45	11,65	12,87	14,11	15,36

2  ^?? Определите сопротивление «холодной» лампы (сопротивление при комнатной температуре).

Переключим мультиметр в режим омметра и, не замыкая цепь (то есть не подключая батарейку), измерим сопротивление лампы при комнатной температуре:

3  ^?? Экспериментально определите зависимость мощности $P$, выделяемой на лампе, от температуры вольфрамовой нити $T$, сняв не менее 15 точек. Занесите результаты прямых измерений и расчётов в таблицу.

Не замыкая цепь, измерим с помощью омметра сопротивление резистора, соединённого последовательно с лампой: $r=81{,}3\ Ом$. Выведем сопротивление реостата на максимум и замкнём цепь (то есть вставим батарейку в колодку). С помощью вольтметра будем измерять напряжение на лампе $U_л$ и напряжение на резисторе $U_r$, постепенно уменьшая сопротивление реостата, и занесём результаты измерений в таблицу.
Вычислим для каждого положения ручки реостата мощность $P$, выделяемую на лампе, по формуле
$$P=U_лI=\frac{U_лU_r}{r},$$где $I$ — сила тока в цепи.
Для того чтобы определить температуру нити накаливания, найдём сопротивление лампы $R_л=U_л/I$ и, зная отношение $$\frac{R_л}{R_0}=\frac{U_л}{U_r}\cdot\frac{r}{R_0},$$ по графику на рис. 1 получим соответствующее значение $T$.
Все значения мощности и температуры занесём в ту же таблицу.

$U_л,\ В$	0,07	0,10	0,14	0,18	0,22	0,35	0,52	0,87	1,29	1,85	2,31	3,16	4,08	4,77	5,44	6,20	6,82	7,07
$U_r,\ мВ$	161	207	265	300	335	400	462	572	692	836	944	1120	1289	1409	1515	1624	1704	1744
$P,\ мВт$	0,14	0,25	0,46	0,66	0,91	1,72	2,95	6,12	10,98	19,02	26,82	43,53	64,69	82,67	101,4	123,8	142,9	151,7
$R_л/R_0$	1,04	1,16	1,26	1,43	1,57	2,09	2,69	3,64	4,46	5,29	5,85	6,75	7,57	8,10	8,59	9,13	9,57	9,69
$T,\ К$	310	340	360	400	430	550	680	870	1030	1190	1290	1460	1600	1690	1780	1870	1940	1960

4  ^?? Предполагая, что при больших температурах ($T\ge 800~К$) характер зависимости $P(T)$ имеет вид $P \sim T^n$, где $n$ — целое число, определите величину $n$. Постройте график этой зависимости в таких координатах, где она имеет линейный вид.

Выберем из таблицы 2 пары значений мощности и температуры, которые соответствуют условию линейности ($T\ge 800~К$). Получим 11 точек. Для определения значения $n$ в зависимости мощности от температуры составим таблицу 3 из пар значений $\ln T$, $\ln P$. Поскольку нас интересует только угловой коэффициент прямой, которую проведем по рассчитанным значениям, единицы измерения (порядковые множители) температуры и мощности перед логарифмированием не играют роли. Температуру берём в сотнях градусов Кельвина, а мощность в милливаттах.

$\ln T$	2,16	2,33	2,48	2,56	2,68	2,77	2,83	2,88	2,93	2,97	2,98
$\ln P$	1,81	2,40	2,95	3,29	3,77	4,17	4,41	4,62	4,82	4,96	5,02

Проводим прямую и определяем угловой коэффициент: $n=4{,}0$

5  ^?? Определите площадь излучающей поверхности нити накаливания лампы, используя данные справочника: вольфрамовая пластина площадью $1~см^2$ при температуре 2000 К излучает мощность 22,5 Вт (суммарно по всем частотам). Считайте, что вся потребляемая лампой мощность уходит на излучение. Оцените погрешность результата.

В данном эксперименте температура 2000 К находится немного за границами диапазона измерений. Экстраполируем построенную зависимость и из графика для значения $\ln (T/100) = \ln 20 = 2{,}996$ находим: $\ln P = 5,1$. Вычисляем мощность: $P = 164~мВт$. Предполагая, что излучаемая мощность прямо пропорциональна площади излучения, находим для нити накаливания лампы:

Поскольку точку находили из графика, то погрешность значения определим как половину цены деления (масштабной клетки): $\Delta \ln P = 0{,}05$. Тогда $\Delta P = 0{,}05P=8{,}2~мВт$. Если точки имеют некоторый разброс относительно линии, разумно увеличить погрешность в соответствии с разбросом. По найденной погрешности мощности находим погрешность площади излучающей поверхности, из условия равенства относительных величин $\varepsilon_P=\varepsilon_S$:

$$
\frac{\Delta P}{P} = \frac{\Delta S}{S} = 0{,}05.
$$