Фізика. Повторне видання. 8 клас. Барʼяхтар (2025)
Лабораторна робота № 10. Визначення коефіцієнта корисної дії (ККД) електричного нагрівника
rnk.com.ua/110514
Мета: спостерігати теплову дію електричного струму; навчитися вимірювати ККД електричного нагрівника.
Обладнання: вольтметр; амперметр; термометр; мірний циліндр; годинник; джерело струму; ключ; ніхромова спіраль, забезпечена контактами (нагрівник); калориметр; мішалка; склянка з водою кімнатної температури; паперові серветки.
Вказівки до роботи
Підготовка до експерименту
1. Перш ніж виконувати роботу, переконайтеся, що ви знаєте вимоги безпеки під час роботи з електричними колами.
2. Запишіть формули для визначення:
- 1) кількості теплоти, що виділяється в нагрівнику внаслідок проходження струму;
- 2) кількості теплоти, що необхідна для нагрівання речовини;
- 3) ККД нагрівника.
3. Визначте ціну поділки шкал вимірювальних приладів.
4. Згадайте, як потрібно приєднати амперметр і вольтметр, щоб виміряти силу струму в спіралі нагрівника та напругу, подану на спіраль.
5. Запишіть в таблицю значення питомої теплоємності води (своди).
Експеримент
Дотримуйтесь інструкції з безпеки.
Результати вимірювань відразу заносьте до таблиці.
1. Скориставшись мірним циліндром, налийте в калориметр 120-150 мл води. Визначте масу m води та виміряйте її початкову температуру t0.
2. Складіть електричне коло за схемою, поданою на рисунку.
3. Обережно опустить спіраль нагрівника в калориметр так, щоб вода не потрапила на клеми.
4. Замкніть електричне коло, зафіксуйте покази годинника та виміряйте силу струму І в колі та напругу U на спіралі нагрівника.
5. За τ = 10 хв розімкніть коло, обережно перемішайте воду мішалкою та виміряйте кінцеву температуру t води.
6. Дістаньте термометр і спіраль із води, обережно протріть серветкою; термометр покладіть у футляр.
Опрацювання результатів експерименту
1. Використавши результати вимірювань, обчисліть:
1) кількість теплоти, отриману водою: Qкop = сводиm(t - t0);
2) кількість теплоти, що виділилася в нагрівнику внаслідок проходження струму: Qповна = UIτ.
2. Закінчіть заповнення таблиці.
Аналіз експерименту та його результатів
Проаналізувавши експеримент і його результати, зробіть висновок, у якому зазначте: 1) яку фізичну величину ви вимірювали, за допомогою яких приладів; 2) який результат отримали; 3) чому ККД нагрівника набагато менший від 100 %; 4) які чинники могли вплинути на точність отриманих результатів.
Творче завдання
Запишіть план проведення експерименту щодо визначення ККД електричного чайника. Які прилади вам знадобляться, якщо фактична потужність чайника збігається з номінальною? За можливості проведіть експеримент.
