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 0,5 А. Определите работу электрического тока за 5 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.
Для выполнения лабораторной работы необходимо собрать последовательную электрическую цепь, в которой вольтметр подключается параллельно исследуемому резистору.
1) Схема экспериментальной установки
Электрическая схема включает в себя последовательно соединённые источник тока, ключ, амперметр, резистор R1 и реостат. Вольтметр подключается параллельно к зажимам резистора R1.
(При описании схемы: плюс источника соединяется с ключом, далее с амперметром, затем с резистором, реостатом и обратно к минусу источника. Вольтметр — параллельно резистору).
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
Переведём время в систему СИ:
t=5 мин=5⋅60 с=300 с.
Согласно условию, сила тока в цепи установлена равной 0,5 А. С учётом погрешности:
I=(0,50±0,02) А.
Примечание: значение напряжения U определяется в ходе реального эксперимента. Для примера (согласно характеристикам стандартного оборудования ОГЭ для резистора R1≈12 Ом), при силе тока 0,5 А вольтметр покажет примерно 6,0 В.
Запишем результат измерения напряжения с учётом погрешности:
U=(6,0±0,1) В.
4) Расчёт значения работы электрического тока
Подставим измеренные значения (без учёта погрешностей) в формулу:
A=6,0 В⋅0,5 А⋅300 с=900 Дж.
Ответ: 1) Схема нарисована; 2) A=UIt; 3) I=(0,50±0,02) А, U=(6,0±0,1) В; 4) A=900 Дж.
Источник: ФИПИ