Косвенные измерения (экспериментальное задание на реальном оборудовании) · 76 заданий
- Задание №17№17
Необходимо провести измерение мощности электрического тока, потребляемой лампой накаливания. В исследовании используются электрическая лампа на подста…
Работа и мощность электрического тока
- Задание №17№17
Необходимо провести исследование зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины. В исследовании используется пружина…
Закон Гука
- Задание №17№17
Необходимо провести исследование зависимости силы трении скольжения при движении каретки по поверхности стола от силы нормального давления каретки на…
Сила трения
- Задание №17№17
Необходимо провести измерение электрического сопротивления резистора. В исследовании используются резистор, источник постоянного тока, ключ, соедините…
Закон Ома
- Задание №17№17
Необходимо провести исследование зависимости силы тока в резисторе от напряжения на его концах. В исследовании используется резистор, источник постоян…
Закон Ома
- Задание №17№17
Необходимо провести измерение работы электрического тока, протекающего через лампу накаливания в течение 1 мин. В исследовании используются электричес…
Работа и мощность электрического тока
- Задание №17№17
Используя брусок с крючком, динамометры № 1 и № 2, грузы № 1, № 2 и № 3, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффи…
Сила трения
- Задание №17№17
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и резистор, обозначенный R 2, соберите экспериментальную установк…
Работа и мощность электрического тока
- Задание №17№17
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R 1, соберите экспериментальную установку…
Закон Ома
- Задание №17№17
Используя брусок с крючком, динамометры № 1 и № 2, груз № 1, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трени…
Сила трения
- Задание №17№17
Используя собирающую линзу 2, экран, линейку, соберите экспериментальную установку для определения оптической силы линзы. В качестве источника света и…
Практические работы
- Задание №17№17
Используя брусок с крючком, динамометр № 2, грузы № 1 и № 2, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трени…
Сила трения
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и резистор, обозначенный R1, соберите экспериментальную установку для определения работы электрического тока на резисторе R1. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,4 А. Определите работу электрического тока за 10 минут. Абсолютная погрешность измерения силы тока равна ±0,02 А, абсолютная погрешность измерения напряжения равна ±0,1 В.
В бланке ответов № 2:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) запишите формулу для расчёта работы электрического тока;
3) укажите результаты измерения напряжения и силы тока с учётом абсолютных погрешностей измерений;
4) запишите значение работы электрического тока.
Решение
Решение.
Данная задача является описанием лабораторной работы. Поскольку реальные измерения проводятся на месте с использованием конкретного оборудования, в данном решении приведены типовые значения, которые соответствуют условию задачи (установленная сила тока 0,4 А) и стандартным параметрам школьного оборудования.
1) Схема экспериментальной установки
Для измерения работы тока необходимо собрать последовательную цепь, состоящую из источника тока, ключа, амперметра, исследуемого резистора R1 и реостата. Вольтметр подключается параллельно резистору R1.
Описание схемы: Последовательно соединены источник, ключ, амперметр, резистор R1 и реостат. Вольтметр присоединён к клеммам резистора R1.
2) Формула для расчёта работы электрического тока
Работа электрического тока A на участке цепи определяется как произведение напряжения на этом участке, силы тока в цепи и времени прохождения тока:
A=U⋅I⋅t
3) Результаты измерений
Дано по условию:
Сила тока: I=0,4 А
Погрешность силы тока: ΔI=0,02 А
Погрешность напряжения: ΔU=0,1 В
Время: t=10 мин=600 с
Предположим, что при силе тока 0,4 А вольтметр показал значение 4,0 В (точное значение зависит от конкретного резистора в наборе, для примера возьмём типичное значение).
Запишем результаты измерений с учётом погрешностей:
I=(0,40±0,02) А
U=(4,0±0,1) В
4) Расчёт значения работы электрического тока
Подставим измеренные значения в формулу (используем средние значения величин):
A=4,0 В⋅0,4 А⋅600 с=960 Дж
Ответ: Схема нарисована; A=U⋅I⋅t; I=(0,40±0,02) А, U=(4,0±0,1) В; A=960 Дж.
Источник: ФИПИ