Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Методические рекомендации для проведения лабораторных работ по теме: «Законы постоянного тока» , с использованием электронного средства обучения « Физика. Электричество. Виртуальная лаборатория».

Методические рекомендации для проведения лабораторных работ по теме: «Законы постоянного тока» , с использованием электронного средства обучения « Физика. Электричество. Виртуальная лаборатория».

Курсы профессиональной переподготовки
124 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 22 ноября
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>

библиотека
материалов

Методические рекомендации для проведения лабораторных работ по теме: «Законы постоянного тока» с использованием электронного средства обучения « Физика. Электричество. Виртуальная лаборатория».


Используя данное электронное средство обучения нами разработаны для классов старшей профильной школы следующие лабораторные работы:

  1. Изучение особенностей последовательного соединения проводников.

  2. Изучение параллельного соединения проводников.

  3. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

  4. Измерение удельного сопротивления проводника.

  5. Определение КПД нагревательного элемента.

  6. Расчет шунтов к амперметру и добавочного сопротивления к вольтметру.

  7. Изучение зависимости полезной мощности и КПД от внешнего сопротивления

Методика проведения виртуальных лабораторных работ с использованием электронного средства обучения основывается на следующих этапах.

  1. Первое занятие является вводным. На нем учащиеся знакомятся с интерфейсом программы, виртуальным оборудованием, правилами работы с оборудованием и правилами сборки виртуальных цепей (см. Приложение 1). Проводится оно фронтально, затем учащиеся имеют возможность ещё раз самостоятельно, индивидуально поработать с интерфейсом программы. Учитель отвечает на вопросы, оказывает необходимую помощь. При выполнении лабораторных работ в ходе вводной беседы определяется тема работы. Затем учащиеся делятся на группы, для самостоятельного исследования и работы с помощью учителя.

Каждая работа предложена для выполнения в двух вариантах (по выбору учащегося). Первый вариант выполнения работы позволяет формировать исследовательскую компетенцию на базовом уровне, а второй вариант – на повышенном и творческом (см. Приложение 2).

При выполнении виртуальной лабораторной работы по первому варианту, исследовательская компетенция учащихся формируется до базового уровня. А именно, учащиеся выполняют работу с использованием готовой цели деятельности, предложенной учителем; планируют деятельности совместно с учителем; выполняют исследование по предложенному плану, образцу.

  1. При работе с учащимися первой группы выявляется цель работы, прорабатывается план работы, даются необходимые инструктивные указания по выполнению работы, обращению с приборами, записями и расчетами.

  2. После того, как учащимся разъяснен весь ход работы они приступают к ее выполнению по обсужденной инструкции. Учитель внимательно наблюдает за работой, оказывая необходимую помощь, отмечает степень самостоятельности выполнения, обращает внимание на критерии сформированности исследовательской компетенции.

  3. По окончании работы все полученные результаты и выводы подытоживаются и коллективно обсуждаются. Учащиеся записывают отчет о выполнении работы.

  4. При выполнении виртуальной лабораторной работы по второму варианту, формирование исследовательской компетенции учащихся происходит до повышенного и даже до творческого уровня. Учащиеся формулируют цель с помощью учителя или самостоятельно, планируют деятельности самостоятельно или совместно с другими учениками, самостоятельно планируют эксперимент, самостоятельно оценивают результаты проделанной работы.

Выполнение каждой виртуальной лабораторной работы направлено на формирование исследовательской компетенции, а именно каждого ее элемента.

Во-первых, формируется когнитивный компонент исследовательской компетенции, а именно критическое мышление (умение взвешивать последствия своих решений и менять своё поведение; умение формулировать логичные, последовательные суждения), логическое мышление (умение обосновывать альтернативные решения для реальной ситуации или отдельного случая; умение выявлять причинно-следственные связи; умение устанавливать новые связи между явлениями и на основе этого приходить к новому ответу) и аналитическое мышление (умение классифицировать информацию по заданным категориям; умение интерпретировать таблицы, диаграммы, графики и делать по ним выводы; умение использовать соответствующие методы анализа и интерпретировать результаты).

Во-вторых, формируется мотивационно-личностный компонент исследовательской компетенции, а именно формируются следующие умения: умение задавать концептуальные вопросы по содержанию пройденного материала; умение анализировать изученный материал; умение строить эффективные стратегии обучения; умение анализировать свои достижения и ошибки, делать выводы о том, какими путями можно улучшить результаты; проявление настойчивости в доведении работы до конца.

В-третьих, формируется интеллектуально-творческий компонент исследовательской компетенции, так как выполнение виртуальных работ способствует развитию познавательных процессов и учебных навыков (общий уровень и динамика развития); повышению уровня интеллекта; повышению экспериментального мышления.

И в-четвертых, формируется поведенческий компонент исследовательской компетенции, а именно формируются такие умения решать проблему, как: умение задавать ключевые вопросы, чтобы определить проблему; умение собирать и анализировать информацию, чтобы решить проблему; умение строить эффективный план действий для решения проблемы; умение разбивать сложную проблему на части и решать её по частям; умение находить разные решения одной проблемы и оценивать преимущества каждого из этих решений; умение смотреть вперёд при решении проблемы, анализировать последствия в долгосрочной перспективе и определять решения. И предметно-специфические исследовательские умения умение выделять проблему исследования; умение формулировать гипотезу; умение собирать соответствующие данные согласно цели исследования; умение строить своё исследование согласно структуре; умение использовать различные техники анализа качественных данных согласно цели исследования; умение делать соответствующие выводы согласно цели исследования.

Оценивание виртуальных лабораторных работ может быть проведено по следующей схеме.

Таблица 1.

Критерии оценивания

Базовый уровень сформированности исследовательской компетенции

Повышенный уровень сформированности исследовательской компетенции

Знание учебного материала

Приведены основные законы и формулы.

На основании физических законов получены расчетные формулы.

Правильность полученных результатов

Получены правильные результаты

Получены правильные результаты и оценена погрешность измерений.

Содержание и качество отчета

Отчет соответствует всем пунктам плана, написан вывод, работа выполнена аккуратно.

Отчет соответствует всем пунктам плана, написан аналитический вывод, с учетом погрешностей измерений, работа выполнена аккуратно.

Формирование когнитивного компонента исследовательской компетенции

умение формулировать логичные, последовательные суждения, умение выявлять причинно-следственные связи; умение классифицировать информацию по заданным категориям; умение интерпретировать таблицы, диаграммы, графики и делать по ним выводы;

умение взвешивать последствия своих решений и менять своё поведение; умение обосновывать альтернативные решения для реальной ситуации или отдельного случая; умение устанавливать новые связи между явлениями и на основе этого приходить к новому ответу, умение использовать соответствующие методы анализа и интерпретировать результаты.


формирование мотивационно-личностного компонента исследовательской компетенции

умение задавать концептуальные вопросы по содержанию пройденного материала; умение анализировать изученный материал; проявление настойчивости в доведении работы до конца.


умение строить эффективные стратегии обучения; умение анализировать свои достижения и ошибки, делать выводы о том, какими путями можно улучшить результаты;

Формирование интеллектуально-творческого компонента исследовательской компетенции,

развитие познавательных процессов и учебных навыков (общий уровень и динамика развития); повышение уровня интеллекта

развитие познавательных процессов и учебных навыков (общий уровень и динамика развития); повышение уровня интеллекта; повышение экспериментального мышления.


Формирование поведенческого компонента исследовательской компетенции.

умение задавать ключевые вопросы, чтобы определить проблему; умение собирать и анализировать информацию, чтобы решить проблему; умение выделять проблему исследования; умение собирать соответствующие данные согласно цели исследования; умение строить своё исследование согласно структуре; умение делать соответствующие выводы согласно цели исследования.


умение строить эффективный план действий для решения проблемы; умение разбивать сложную проблему на части и решать её по частям; умение находить разные решения одной проблемы и оценивать преимущества каждого из этих решений; умение смотреть вперёд при решении проблемы, анализировать последствия в долгосрочной перспективе и определять решения, умение формулировать гипотезу; умение использовать различные техники анализа качественных данных согласно цели исследования.



Лабораторная работа № 1.

Изучение последовательного соединения проводников

Цель: Экспериментально проверить основные закономерности последовательного соединения проводников.

Оборудование: источник тока, два проволочных резистора на панельках, реостат (0-300 Ом), амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.

Выполнение работы:

I способ.

1) Соберите цепь из последовательно соединенных между собой источника тока, амперметра, резистора, реостата и ключа. В качестве второго используйте реостат, установив его на 60 Ом. На источнике установите напряжение 20 В.

Начертите схему цепи.

2) Измерьте силу тока и показания занесите в таблицу.

3) Поменяйте положение амперметра (между резисторами и после второго резистора). Измерьте силу тока и показания запишите в таблицу.

4) Поочередно подключайте вольтметр к первому резистору, ко второму и к двум вместе.

Результаты измерений запишите в таблицу.

5) Применяя закон Ома для участка цепи вычислите: R1, R2, R0 и результаты запишите в таблицу.

6) Таблица результатов

I1

I2

I0

U1

U2

U0

R1

R2

R0










7) Сравните I1, I2, I0 и сделайте вывод.

8)Сравните U0 и сумму U1 и U2 и сделайте вывод.

9)Сравните R0 и сумму R1 и R2 и сделайте вывод.


II способ.

Докажите, что при последовательном соединении нескольких проводников результирующее сопротивление равно сумме сопротивлений этих проводников.

  1. Сформулируйте цель.

  2. Предложите приборы.

  3. Продумайте последовательность ваших действий.

  4. Предложите схему для выполнения задания.

  5. Предложите таблицу для записи данных результатов измерений.

  6. Проведите опыты, полученные измерения запишите в таблицу, проведите необходимые вычисления.

  7. Сформулируйте вывод.


Лабораторная работа № 2.

Изучение особенностей параллельного соединения резисторов.

Цель: Экспериментально проверить выполнение основных закономерностей параллельного соединения резисторов.

Оборудование: источник тока, резистор на панельке, реостат (0-300 Ом), амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.

I способ.

Выполнение работы:

  1. Соберите цепь, состоящую из источника тока, 2-х параллельно соединенных проводников и ключа. В качестве первого резистора используйте проволочный резистор на панельке, в качестве второго – реостат.

На реостате установите сопротивление 60 Ом. На источнике тока установите напряжение 10 В. Начертите схему цепи.

  1. Поменяйте расположение амперметра. Включите его в цепь первого резистора, измерьте I1, а затем в цепь второго резистора и измерьте I2.

Полученные результаты занесите в таблицу.

  1. Измерьте ток во всей цепи I0 (амперметр подключите до резисторов). Результат занесите в таблицу.

  2. Подключите вольтметр к клеммам первого резистора и измерьте U1, а затем к клеммам второго резистора и измерьте U2.Подключите вольтметр к двум резисторам вместе и измерьте U0.Результаты занесите в таблицу.

  3. Используя закон Ома для участка цепи вычислите R1 ,R2 ,R0.

Результаты занесите в таблицу.

  1. Заполните таблицу

I1

I2

I0

U1

U2

U0

R1

R2

R0










7) Сравните I1, I2, I0 и сделайте вывод.

8) Сравните U1, U2, U0 и сделайте вывод.

9) Зная R1 и R2 вычислите hello_html_m4a50d0e2.gifhello_html_245fbf6e.gif

и сравните с измеренным. Сделайте вывод.


II способ

Докажите, что при параллельном соединении нескольких резисторов величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям проводников.

  1. Сформулируйте цель задания.

  2. Продумайте последовательность ваших действий.

  3. Предложите оборудование, необходимое для выполнения задания.

  4. Предложите схему для выполнения измерений величин.

  5. Предложите таблицу для записи измеренных величин.

  6. Проведите опыты, полученные данные измерений и вычислений запишите в таблицу.

  7. Сформулируйте вывод.


Дополнительное задание:

Изучение особенностей смешанного соединения резисторов

Цель: Научиться собирать схемы цепи при смешанном соединении резисторов.

Оборудование: источник тока, 4 резистора, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.

Выполнение:

  1. Предложите схему, состоящую из 4 резисторов, соединенных смешанно.

  2. Зная сопротивление каждого резистора, вычислите сопротивление всей цепи.

  3. Соберите схему вашей цепи, подключив вольтметр и амперметр, так, чтобы они измеряли ток и напряжение во всей цепи.

  4. Используя I0 и U0 и закон Ома для участка цепи вычислите R. Сравните полученный результат с R расчетным.


Лабораторная работа № 3.

Определение удельного сопротивления проводника.

Цель: определить удельное сопротивление проводника.

Оборудование: амперметр, вольтметр, источник тока, набор проволочных сопротивлений на панельке из различных материалов, ключ, соединительные провода. Выберите амперметр до 10А, вольтметр до 6 В для медной проволоки.

Теоретический этап:

hello_html_6e128b73.gif

hello_html_7d69e7f4.gif

hello_html_2bb759d8.gif

l - длина проволоки

S-площадь поперечного сечения проволоки

d-диаметр проволоки

ρ-удельное сопротивление

I вариант.

Выполнение работы:

  1. Выберите проводники из одного и того же материала.

  2. По данным d проводника вычислите площадь и запишите в таблицу.

  3. Соберите цепь, из последовательно соединенных: источника тока, проволочного резистора и ключа. Подключите амперметр и вольтметр. Начертите схему.

  4. Измерьте силу тока в цепи и напряжение на концах проводника. Результаты запишите в таблицу.

  5. Опыт повторите 3 раза, заменяя проводник (берите проводник разной длины и разным диаметром).

  6. По формуле вычислите удельное сопротивление проводника

hello_html_m71c4647e.gif.

  1. Заполните таблицу.

    опыта

    l, м

    d, мм

    S, мм2

    U, В

    I, А

    ρ,Ом·м/мм2








  2. Найдите в справочном материале удельное сопротивление данной проволоки и сравните с вашими расчетами.

  3. Сделайте вывод.


II вариант

Выполнение работы:

  1. Сформулируйте цель работы.

  2. Выведите формулу для вычисления удельного сопротивления проволоки.

  3. Предложите план выполнения работы и оборудования, необходимое для выполнения работы. Подберите амперметр и вольтметр для проведения опытов.

  4. Предложите схему, для проведения опыта.

  5. Предложите таблицу, для записи результатов опытов и вычислений.

  6. Проведите опыты с проволоками из одного и того же материала, но разной длины и диаметром.

  7. Вычислите удельное сопротивление. Сравните результаты опытов между собой и с табличными.

  8. Замените проводники на другой материал и выполните пункт № 6.

  9. Рассчитайте в каждом опыте абсолютную и относительную погрешность измерения удельного сопротивления проводника.

Абсолютная погрешность измерения диаметра проволоки ∆d=0,01 мм, абсолютная погрешность измерения длины проволоки ∆l=1 мм

hello_html_41e5f920.gif,

hello_html_m2221f4b5.gif.

  1. Запишите значение удельного сопротивления проводника в виде: hello_html_m738ebf0.gif

  2. Сделайте вывод по работе.


Лабораторная работа № 4.

Определение КПД установки с электрическим нагревателем.

Цель: познакомиться с простейшей электрической установкой и научиться определять ее КПД.

Оборудование: источник тока, нагревательный элемент, амперметр, вольтметр, реостат, ключ, соединительные провода, термометр, калориметр.

I вариант.

Выполнение работы:

  1. В калориметр налита вода комнатной температуры. Масса воды 200 г. Измерьте начальную температуру воды t1. Показания запишите в таблицу.

  2. Соберите цепь , состоящую из источника тока, нагревательного элемента, реостата и амперметра, соединенных последовательно. Установите силу тока в цепи 1-1,2 А с помощью реостата.

  3. К нагревательному элементу подключите вольтметр. Замкните ключ и измерьте показания амперметра и вольтметра. Показания запишите в таблицу.

  4. Пропускайте ток в течение t= 1000 с через воду, по истечении указанного времени измерьте и запишите в таблицу температуру воды t2.

  5. Вычислите работу тока, по нагреванию воды А=I U t.

  6. Рассчитайте и занесите в таблицу значение количества теплоты, полученное водой Q = cmΔt.

  7. Подберите амперметр и вольтметр для проведения опытов.

  8. Считая работу тока, которая пошла на нагревание воды, полезной, вычислите КПД по формуле hello_html_4cf938c8.gif

  9. Все результаты вычислений запишите в таблицу

    Измерено

    Вычислено

    m, кг

    t, с

    t1, С0

    t2, С0

    I, А

    U, В

    А, Дж

    Q, ДЖ

    η,%

  10. Сделайте вывод.

II вариант

  1. Сформулируйте цель.

  2. Предложите формулы для вычисления КПД нагревательного элемента

  3. Продумайте план ваших действий.

  4. Предложите схему цепи.

  5. Предложите таблицу для записи данных.

  6. Проведите 5 опытов, меняя время нагревания воды.

  7. Произведите все вычисления для 5 опытов и заполните таблицу.

  8. По результатам представьте примерный график зависимости КПД установки от времени нагревания.

  9. Сделайте вывод.


Лабораторная работа № 5.

Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра.

Цель: рассчитать шунт к амперметру и расширить его пределы измерения, рассчитать дополнительное сопротивление к вольтметру и расширить его пределы измерения.

Оборудование: источник постоянного тока, миллиамперметр, цифровой амперметр, вольтметр (6 В), цифровой вольтметр, реостат (1 Ом), реостат (5000 Ом), реостат (300 Ом), ключ, соединительные провода.

Теоретический этап:

Для расширения диапазона измерений амперметра параллельно к нему присоединяют резистор или шунт. Шунт – резистор, подключаемый параллельно амперметру, для увеличения его пределов измерения.



hello_html_m5e4bac0b.gif

Рис. 1. Схема включения шунта электрическую цепь



При этом сопротивление шунта hello_html_5044a4d4.gifподбирается таким образом, чтобы сила тока, проходящего через амперметр, по-прежнему не превышала максимально допустимое значение hello_html_mf679e.gif(рис. 1).

Сила тока в неразветвленной части цепи

hello_html_m3f5de797.gif,

где hello_html_m2f3c603.gif— сила тока, проходящего через шунт.

Поскольку амперметр и шунт соединены параллельно, то падения напряжений на них одинаковы:

hello_html_m2e13f162.gif.

Из этого соотношения находим

hello_html_mcec442e.gif.

Подставив выражение для силы тока hello_html_m322eb96c.gifв соотношение для силы тока в цепи, получим

hello_html_m3c7e457f.gif.

Таким образом, если необходимо измерить силу тока в hello_html_mfe7982a.gifраз большую, чем та, на которую рассчитан амперметр, т. е. hello_html_m6b9d32fd.gif, то к амперметру необходимо присоединить шунт сопротивлением

hello_html_m60c7a6c3.gif или hello_html_m41ac529.gif.

Цена деления амперметра при шунтировании его сопротивлением hello_html_5044a4d4.gifувеличится в hello_html_m3de398f0.gifраз.

Для существенного увеличения диапазона измерений амперметра необходимо, чтобы сопротивление шунта hello_html_5044a4d4.gifбыло намного меньше сопротивления амперметра hello_html_m2c61efa5.gif. (Сопротивление амперметра мало, так как его подключение не должно существенным образом влиять на значение силы тока в цепи.)




hello_html_m511137d0.gif

Рис. 2. Схема включения добавочного сопротивления в электрическую цепь


















Для увеличения пределов измерения напряжения вольтметра последовательно с ним включают резистор сопротивлением hello_html_m6e449656.gif, который называют добавочным сопротивлением (рис. 2). Тогда напряжение hello_html_282b207.gifна участке цепи будет

hello_html_m38a5e314.gif,

где hello_html_m7f086b54.gif— измеряемое напряжение, hello_html_mce7024f.gif— максимальное напряжение, которое может измерить данный вольтметр, hello_html_472f53be.gif— падение напряжения на добавочном сопротивлении.

Поскольку вольтметр и добавочное сопротивление соединены последовательно, то сила проходящего через них тока одинакова

hello_html_m5db88fe1.gif.

С учетом закона Ома

hello_html_m52d044d6.gif,

где hello_html_m541515fd.gif— сопротивление вольтметра.

Откуда находим, что

hello_html_4b916cf2.gif.

Если необходимо измерить напряжение в hello_html_mfe7982a.gifраз больше, чем напряжение, на которое рассчитан данный вольтметр, т. е. hello_html_m75172afb.gif, то к нему надо присоединить добавочное сопротивление

hello_html_743a5e7d.gif или hello_html_m42bab389.gif.

Цена деления вольтметра, как и в случае с амперметром, увеличится в hello_html_m3de398f0.gifраз. Для значительного расширения диапазона измерения вольтметра необходимо, чтобы

hello_html_m51fa78d9.gif

Выполнение работы:

I вариант

Расширение пределом измерения амперметра.

  1. Выбрать миллиамперметр с пределом измерения 50 мА.

  2. Необходимо увеличить диапазон измерения силы тока до 0,5 А (1А, 2А, 5А)

  3. Вычислить во сколько раз нужно увеличить пределы измерения прибора

  4. Сопротивление миллиамперметра Rа=3 Ом вычислите сопротивление шунта.

  5. В качестве шунта возьмите реостат с сопротивлением до 1 Ом и установите на нем значение наиболее близкое к рассчитанному Rш и больше его не меняйте.

  6. Соберите цепь, последовательно включив источник тока, реостат (300 Ом), цифровой амперметр, миллиамперметр с шунтом, ключ.

  7. Включите источник, замкните ключ. Реостатом в цепи установите максимальную силу тока, на которую рассчитан миллиамперметр с расширенным пределом.

  8. Определите цену деления миллиамперметра с шунтом.

  9. Сравните показания цифрового амперметра и миллиамперметра с шунтом.

Расширение пределом измерения вольтметра.

    1. Выберите школьный вольтметр с пределом измерения 6 В.

    2. Необходимо рассчитать n, если пределы измерения увеличить до 10 В, 20В. 30В (например, до 30В n=5).

    3. Рассчитайте Rд , если Rв=1 к Ом.

    4. Соберите цепь, соединив параллельно источник ока, цифровой вольтметр, вольтметр с добавочным сопротивлением.

    5. На источнике тока установите напряжение, на которое рассчитан вольтметр с расширенным диапазоном.

    6. На реостате установите рассчитанное сопротивление.

    7. Определите цену деления вольтметра с расширенным пределом измерения.

    8. Сравните показания цифрового вольтметра и вольтметра с добавочным сопротивлением.

    9. Сделайте вывод по работе.

II вариант.

  1. Самостоятельно определить RА и Rв .

  2. Продумайте порядок выполнения работы.

  3. Предложите схемы для проведения опытов.

  4. Проведите опыты и результаты запишите в таблицы

  5. Сравните показания цифрового амперметра и миллиамперметра с расширенным пределом измерения.

  6. Вычислите абсолютную погрешность hello_html_103a452.gifкак разность показаний цифрового амперметра и миллиамперметра с шунтом. Результаты занесите в таблицу.

Таблица измерений и вычислений

hello_html_m73f05b46.gif

hello_html_b444738.gif

hello_html_62e4d5ba.gif

hello_html_m288d251a.gif

Цена деления, А/дел

hello_html_maebe91d.gif

hello_html_59552964.gif









  1. Вычислите относительную погрешность измерений силы тока в цепи hello_html_4b6a787c.gif.

  2. Запишите значение измеренной силы тока и ее относительную погрешность в виде : hello_html_62c72366.gif,

  3. Сравните показания цифрового вольтметра и вольтметра с расширенным пределом измерения.

  4. Вычислите абсолютную погрешность hello_html_92de0dd.gifкак разность показаний цифрового вольтметра и вольтметра с добавочным сопротивлением. Результаты занесите в таблицу.

Таблица измерений и вычислений

hello_html_19f02a21.gif

hello_html_m499da57d.gif

hello_html_62e4d5ba.gif

hello_html_m1fbd57c8.gif

Цена деления, В/дел

hello_html_20495ebe.gif

hello_html_24e51a90.gif









  1. Вычислите относительную погрешность измерений напряжения

hello_html_6513dedd.gif.

  1. Запишите значение измеренной силы тока и ее относительную погрешность в виде:

hello_html_m687f3574.gif,

  1. Сделать вывод.


Лабораторная работа № 6.

Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

Цель: измерить ЭДС и вычислить внутреннее сопротивление источника постоянного тока.

Оборудование: источник постоянного тока, вольтметр, амперметр, резистор на панельке, ключ, соединительные провода.

Выполнение работы:

I вариант

  1. Соберите электрическую цепь, соединив последовательно между собой: источник тока, резистор, ключ, амперметр. К зажимам источника тока параллельно подключите вольтметр. Начертите схему цепи. На источнике выставьте напряжение 10 В.

  2. Снимите показания вольтметра при разомкнутом ключе. Эти показания будут мало отличаться от ЭДС, т.к. сопротивление вольтметра намного больше внутреннего сопротивления источника тока. Данные запишите в таблицу.

  3. Замкните ключ. Измерьте силу тока в цепи и напряжение во внешней цепи. Данные занесите в таблицу.

  4. Вычислите внутренне сопротивление источника тока hello_html_1adea244.gif

Данные занесите в таблицу.

Таблица измерений и вычислений

ε, В

I, A

R, Ом

r, Ом





  1. Сделайте вывод.


II вариант.

  1. Предложите цель работы.

  2. Продумайте и выведите формулу для вычисления внутреннего сопротивления источника тока.

  3. На основании полученной формулы продумайте оборудование для выполнения работы.

  4. Предложите схему цепи, для выполнения данного задания (для возможности проведения нескольких опытов в качестве резистора возьмите реостат).

  5. Проведите 5 опытов, меняя с помощью реостата сопротивление внешней цепи. Затем проведите еще 5 опытов, изменив показания источника тока.

  6. Предложите таблицу для записи измеренных и вычисленных величин.

  7. Сравните полученный результат внутреннего сопротивления в первых пяти опытах с результатом во вторых пяти опытах.

  8. Рассчитайте абсолютную погрешность прямых измерений ЭДС источника тока и силы тока в цепи

hello_html_m39fb639a.gif

hello_html_1ad03b18.gif.

  1. Приняв абсолютную погрешность измерения сопротивления резистора hello_html_m4ed0ee63.gif, вычислите относительную погрешность косвенных измерений внутреннего сопротивления

hello_html_m32f22677.gif.

  1. Вычислите абсолютную погрешность косвенных измерений внутреннего сопротивления источника тока.

  2. Запишите значения ЭДС и внутреннего сопротивления и их относительные погрешности в виде

hello_html_1cb735a4.gif,

hello_html_m758955e7.gif

  1. Сделайте вывод по работе.


Лабораторная работа № 7.

Изучение зависимости полезной мощности от внешнего сопротивления цепи.

Цель: Изучить зависимость полезной мощности от внешнего сопротивления цепи.

Оборудование: источник тока, реостат на 6 м, амперметр, вольтметр, ключ.

Выполнение работы:

I вариант.

  1. Соберите цепь, состоящую из источника тока, реостата, ключ и амперметра, соединенных последовательно. К источнику тока параллельно подключите вольтметр. Начертите схему.

2) Снимите показания вольтметра при разомкнутом ключе. Эти показания будут практически совпадать с ЭДС источника тока.

3) Проведите 10 опытов, меняя внешнее сопротивление цепи от 0 до 6 Ом. Показания амперметра и вольтметра записывайте в таблицу.

4) Вычислите мощность для каждого опыта. Результаты запишите в таблицу.

Номер опыта

R, Ом

I, А

U, В

P, Вт







5) По результатам измерений постройте график зависимости мощности от внешнего сопротивления.

6) По графику определите при каком значении внешнего сопротивления мощность принимает максимальное значение.

7) Сделайте вывод.

II вариант.

  1. Докажите, что мощность принимает максимальное значение, когда сопротивление внешней цепи равно внутреннему сопротивлению источника тока.

  2. Докажите, что КПД=50%, если внешнее сопротивление цепи равно внутреннему сопротивлению источника тока.


Выполнение работы:

  1. Сформулируйте цель.

  2. Продумайте план выполнения работы и предложите необходимое оборудование и схему цепи.

  1. Предложите таблицу для записи результатов.

  2. Проведите опыты, сделайте необходимые измерения и вычисления. Заполните таблицу.

  3. Постройте графики зависимости мощности и КПД от внешнего сопротивления.

  4. Сделайте вывод.



Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 22 ноября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru


Краткое описание документа:

В данной статье даны методические рекомендации для проведения лабораторных работ по теме: «Законы постоянного тока» , с использованием электронного средства обучения « Физика. Электричество. Виртуальная лаборатория». Даны подробные разработки 7 лабораторных работ , проводимых в 10 классе. Каждая работа представлена в двух вариантах. Кроме того предложены критерии оценивания работ , на базовом и профильном уровне.

Общая информация

Номер материала: 272680
Курсы профессиональной переподготовки
124 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 22 ноября
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>