Фізика. Рівень стандарту. 11 клас. Бар’яхтар

Експериментальна робота № 1. Перевірка законів послідовного і паралельного з'єднань провідників

Мета: експериментально перевірити співвідношення, які справджуються в разі послідовного та в разі паралельного з'єднань провідників.

Обладнання: джерело струму, вольтметр, амперметр, ключ, два резистори, з'єднувальні проводи.

ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ

Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки (див. форзац).

Результати вимірювань і обчислень відразу заносьте до таблиць.

Підготовка до експерименту

1. Накресліть схеми двох електричних кіл. Кожне коло має містити два резистори, які через ключ з’єднані з джерелом струму: схема 1 — резистори з’єднані послідовно; схема 2 — резистори з’єднані паралельно.

2. Біля кожної схеми запишіть співвідношення, які вам необхідно перевірити (формули для визначення загальної сили струму, загальної напруги, загального опору).

Експеримент

Дослід 1. Дослідження послідовного з’єднання провідників

1. Складіть електричне коло за накресленою вами схемою 1.

2. Виміряйте напругу на першому резисторі (U1), на другому резисторі (U2), на обох резисторах разом (U). Накресліть схеми відповідних електричних кіл.

3. Виміряйте силу струму, увімкнувши амперметр спочатку між джерелом струму і першим резистором (I1), потім між першим і другим резисторами (I2), а потім між ключем і джерелом струму (I). Накресліть схеми відповідних електричних кіл.

Таблиця 1

Напруга, В

εUпосл, %

Сила струму, А

Опір, Ом

εRпосл, %

U1

U2

U

Uпосл

I1

I2

I

R1

R2

R

Rпосл

Дослід 2. Дослідження паралельного з’єднання провідників

1. Складіть електричне коло за накресленою вами схемою 2.

2. Виміряйте напругу на кожному резисторі (U1, U2), на обох резисторах разом (U). Накресліть схему електричного кола.

3. Виміряйте силу струму в першому резисторі (I1), у другому резисторі (I2), у нерозгалуженій ділянці кола (I). Накресліть схеми відповідних електричних кіл.

Таблиця 2

Напруга, В

Сила струму, А

εIпарал, %

Опір, Ом

εRпарал, %

U1

U2

U

I1

I2

I

Iпарал

R1

R2

R

Rпарал

Опрацювання результатів експерименту

1. Користуючись законом Ома для ділянки кола, для кожного досліду визначте опір першого резистора (R1), опір другого резистора (R2), загальний опір ділянки кола (R).

2. Користуючись співвідношеннями для послідовного і паралельного з’єднань споживачів, для кожного досліду визначте загальний опір ділянки кола, напругу на ділянці, силу струму в колі:

3. Оцініть відносну похибку експериментального підтвердження кожної з рівностей:

Аналіз експерименту та його результатів

За результатами експерименту сформулюйте і запишіть висновок, у якому зазначте: 1) які досліди ви проводили; 2) які співвідношення були підтверджені; 3) які чинники вплинули на точність результатів експерименту.

Творче завдання

Поміркуйте, який експеримент щодо визначення опору резистора можна провести, якщо в обладнанні до лабораторної роботи: 1) замість амперметра використати резистор відомого опору; 2) замість вольтметра використати резистор відомого опору. Запишіть план кожного експерименту, накресліть відповідні схеми. Проведіть експерименти.