Задание №17 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

#59100Задание №17ФИПИ

Закон ОмаПрактические работы

Определите электрическое сопротивление лампочки. Для этого соберите экспериментальную установку, используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и лампочку. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,3 А. Абсолютная погрешность измерения силы тока равна ±0,02 А, абсолютная погрешность измерения напряжения равна ±0,2 В.

В бланке ответов № 2:

1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;

2) запишите формулу для расчёта электрического сопротивления;

3) укажите результаты измерения напряжения и силы тока с учётом абсолютных погрешностей измерений;

4) запишите значение электрического сопротивления.

Ваше решениедо 3 баллов

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение.

Данная задача является экспериментальным заданием. Для её выполнения необходимо последовательно выполнить все пункты, указанные в условии.

1) Схема экспериментальной установки
Для измерения сопротивления лампочки необходимо собрать последовательную цепь, состоящую из источника тока, ключа, амперметра, реостата и лампочки. Вольтметр подключается параллельно лампочке, чтобы измерить падение напряжения именно на ней.
Описание схемы: Последовательно соединены источник тока, ключ, амперметр, реостат и лампочка. Вольтметр присоединён к клеммам лампочки.

2) Формула для расчёта
Для нахождения электрического сопротивления воспользуемся законом Ома для участка цепи:
$I = \frac{U}{R}$ , откуда искомое сопротивление равно:
$R = \frac{U}{I}$ , где $U$ — напряжение на лампочке, $I$ — сила тока в цепи.

3) Результаты измерений
Согласно условию, силу тока необходимо установить равной $0,3 \text{ А}$ . При выполнении реального эксперимента ученик считывает показание вольтметра. Допустим, при силе тока $0,3 \text{ А}$ вольтметр показал $3,6 \text{ В}$ . Запишем результаты с учётом погрешностей, указанных в условии:
$I = (0,30 \pm 0,02) \text{ А}$
$U = (3,6 \pm 0,2) \text{ В}$
(Примечание: значение напряжения $3,6 \text{ В}$ приведено в качестве примера, в реальном экзамене нужно записать число, полученное на приборе).

4) Расчёт значения электрического сопротивления
Подставим измеренные значения (без учёта погрешностей) в формулу:
$R = \frac{3,6 \text{ В}}{0,3 \text{ А}} = 12 \text{ Ом}$ .

Ответ: 1) Схема нарисована; 2) $R = \frac{U}{I}$ ; 3) $I = (0,30 \pm 0,02) \text{ А}$ , $U = (3,6 \pm 0,2) \text{ В}$ ; 4) $R = 12 \text{ Ом}$ .

Источник: ФИПИ