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 R2, соберите экспериментальную установку для определения работы электрического тока на резисторе R2. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,5 А. Определите работу электрического тока за 8 минут. 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 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 экспериментальным заданием. Поскольку у нас нет возможности провести реальный эксперимент, мы опишем алгоритм выполнения работы и представим структуру ответа, которая требуется на экзамене.
1) Схема экспериментальной установки
Для измерения работы тока необходимо собрать последовательную цепь, состоящую из источника тока, ключа, амперметра, реостата и исследуемого резистора R2. Вольтметр подключается параллельно резистору R2.
Описание схемы: Последовательно соединены источник, ключ, амперметр, реостат и резистор R2. Вольтметр присоединён к клеммам резистора R2.
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, в течение которого протекал ток:
A=U⋅I⋅t
3) Результаты измерений
В данном пункте необходимо записать значения, полученные в ходе опыта, с учётом погрешностей, указанных в условии. Время переводим в систему СИ: t=8 мин=8⋅60 с=480 с.
Сила тока по условию: I=(0,50±0,02) А.
Напряжение U измеряется прибором. Предположим, что при силе тока 0,5 А вольтметр показал 4,0 В. Тогда запись будет выглядеть так:
U=(4,0±0,2) В
(Примечание: в реальном задании вы записываете то число, которое увидите на шкале прибора).
4) Расчёт значения работы тока
Подставим измеренные значения (без учёта погрешностей) в формулу:
A=4,0 В⋅0,5 А⋅480 с=960 Дж
Ответ: 1) Схема нарисована; 2) A=UIt; 3) I=(0,50±0,02) А, U=(4,0±0,2) В; 4) A=960 Дж.
Источник: ФИПИ