Тема: «Изучение последовательного и параллельного соединения проводников».
Цель: проверить справедливость законов электрического тока для последовательного и параллельного соединения проводников.
Оборудование: источник тока, два проволочных резистора, амперметр, вольтметр, реостат.
Теория
Законы электрического тока для последовательного соединения проводников:
Сила тока | |
Напряжение | |
Сопротивление |
Законы электрического тока для параллельного соединения проводников:
Сила тока | |
Напряжение | |
Сопротивление |
Проведение эксперимента и обработка результатов
1. Для изучения распределения сил токов и напряжений при последовательном соединении проводников собрать электрическую цепь, показанную на рисунке, и получить распределение напряжений. С помощью реостата установите стрелку амперметра на определенное деление.
2. Измерьте вольтметром напряжение в общей цепи и на отдельных потребителях.
3. Пользуясь законами электрического тока для последовательного соединения проводников, определите общее сопротивление и напряжение цепи, а также силу электрического тока в цепи.
R1 |
R2 |
V |
A |
Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу
Сила электрического тока I в цепи | Напряжение на резисторе | Сопротивление резистора | ||||
U1 | U2 | Uобщ | R1 | R2 | Rобщ | |
0,2 | 1,4 | 3 | 4,4 |
4. Для изучения распределения токов и напряжений при параллельном соединении проводников собрать электрическую цепь, показанную на рисунке и получить распределение токов.
R1 |
R2 |
V |
A |
A |
A |
5. Пользуясь законами электрического тока для параллельного соединения проводников, определите общее сопротивление и силу электрического тока, а также напряжение на резисторах.
6. Измерьте поочередно амперметром силу электрического тока в общей цепи и в цепях отдельных потребителей.
Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:
Напряжение U на резисторе | Сила электрического тока в цепи | Сопротивление резистора | ||||
I1 | I2 | Iобщ | R1 | R2 | Rобщ | |
3,6 | 0,55 | 0,2 | 0,75 |
7. Проведите расчеты по результатам эксперимента.
8. На основании проведенных опытов сделайте вывод о том, выполняются ли законы электрического тока для последовательного и параллельного соединений проводников.
9. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерений.
Относительную погрешность измерения каждого сопротивления можно определить по формуле:
Абсолютная погрешность: ΔRi = εiRi
Оцените, насколько ошибки измерений повлияли на совпадение результатов. Запишите окончательные результаты измерений сопротивлений для каждого случая в виде:
R – ΔR ≤ R ≤ R + ΔR.
Вывод: __________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Контрольные вопросы
1) Почему последовательное соединение потребителей практически не используют в бытовой электропроводке?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
2) Чему равно сопротивление участка цепи из N одинаковых резисторов сопротивлением R1 каждый, соединенных последовательно?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
3) Как соединены лампочки в елочной гирлянде?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
4) Имеются вольтметры со шкалами измерений до 150 В. Как измерить напряжение в городской электрической сети?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
5) Ученик ошибся и включил вольтметр вместо амперметра при измерении силы тока в лампе. Что произойдет с накалом нити лампы?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________