Тетрадь для лабораторных работ по физике, 10 класс

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

Тетрадь

для лабораторных работ по физике

учащегося (йся) 10 - ____ класса

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

Дата

№ работы	1	2	3	4	5
Оценка

Мало знать, лишь умение

делает нас могущественными.

Леонардо да Винчи

Донецк

2020

Составители:

Астафьева Т.Г.,	учитель высшей категории, учитель-методист МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ «ШКОЛА №58 ГОРОДА ДОНЕЦКА»
Машковцева С.Ю.,	методист методического кабинета Отдела образования администрации Киевского района города Донецка, учитель второй категории МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ «ШКОЛА №43 ГОРОДА ДО-НЕЦКА»
Пикельная И.М.	учитель высшей категории, учитель-методист МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ «ШКОЛА №43ГОРОДА ДОНЕЦКА»

Рецензенты:

Бешевли Б.И.	Кандидат технических наук, профессор Донецкого национального университета
Пустынникова И.Н.	Кандидат педагогических наук, доцент Донецкого национального университета

Методические пособие «Тетрадь для лабораторных работ по физике для учащихся 10 классов» (базовый уровень) разработано в соответствии с Государственным образовательным стандартом среднего общего образования, утвержденным Приказом Министерства образования и науки Донецкой Народной Республики №121-НП от 07.08.2020 г.

Предназначено для учащихся 10-х классов и учителей физики муниципальных общеобразовательных учреждений Донецкой Народной Республики. Оно содержит 5 лабораторных работ.

Каждая лабораторная работа состоит из несколько частей, соответствующих этапам проведения физического эксперимента.

Разработано в соответствии с программой МОН ДНР

Одобрено на Ученом совете Физико-технического факультета

Донецкого национального университета

(протокол № 1 от 04.09.2020 года)

СОДЕРЖАНИЕ

Рекомендации учащимся при проведении работ	4
Правила техники безопасности	5
Инструктаж по техники безопасности	6
Лабораторная работа № 1	7
Изучение движения тела по окружности под действием сил упругости и тяжести
Лабораторная работа № 2	10
Изучение закона сохранения механической энергии
Лабораторная работа № 3	13
Экспериментальная проверка закона  Гей − Люссака
Лабораторная работа № 4	17
Изучение последовательного и параллельного соединений проводников
Лабораторная работа № 5	22
Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока
Дополнение	25

Рекомендации учащимся при проведении работ

Перед уроком лабораторной работы:

1. повторите материал из соответствующих разделов учебника «Физика, 10 класс»;

2. ознакомитесь с обобщенным планом деятельности по выполнению эксперимента.

Во время урока лабораторной работы:

1. повторите «Правила техники безопасности»;

2. уберите все лишнее со стола;

3. будьте внимательными и дисциплинированными, не начинайте выполнения работы без разрешения учителя;

4. внимательно ознакомьтесь со всеми приборами и определите цену их деления;

5. соберите установку и покажите ее для проверки учителю;

6. выполните предложенные эксперименты;

7. все полученные результаты запишите в таблицу в тетради;

8. вспомогательные расчеты выполните в отведенных для этого местах страницы;

9. для вывода о результатах экспериментов дайте ответ на все поставленные вопросы;

10. сдайте тетрадь на проверку учителю;

11. после окончания работы положите приборы так, как они были расположены к началу работы.

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

ПЕРЕД НАЧАЛОМ РАБОТЫ

1.     Внимательно изучить содержание и порядок выполнения работы, а также безопасные приемы ее выполнения.

2.     Подготовить рабочее место к работе, убрать посторонние предметы. Приборы и оборудование разместить таким образом, чтобы исключить их падение и опрокидывание.

3.     Проверить целостность приборов из стекла и лабораторной посуды.

ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ

1.     Точно выполнять указания учителя при проведении работы, без его разрешения не выполнять самостоятельно никаких работ.

2.     При работе со спиртовкой беречь одежду и волосы от воспламенения, не зажигать одну спиртовку от другой, не извлекать из горящей спиртовки горелку с фитилем, не задувать пламя спиртовки ртом, а гасить его, накрывая специальным колпачком.

3.     При нагревании жидкости в пробирке или колбе использовать специальные держатели, отверстие пробирки или горлышко колбы не направлять на себя и на своих товарищей.

4.     Во избежание ожогов, жидкость и другие физические тела нагревать не выше            60…70 градусов С, не брать их незащищенными руками.

5.     Соблюдать осторожность при обращении с приборами из стекла и лабораторной посудой, не бросать, не ронять и не ударять их.

6.     Следить за исправностью всех креплений в приборах и приспособлениях, не прикасаться и не наклоняться близко к вращающимся и движущимся частям машин и механизмов.

7.     При сборке электрической схемы использовать провода с наконечниками, без видимых повреждений изоляции, избегать пересечения проводов, источник тока подключать в последнюю очередь. Собранную электрическую схему включать под напряжением только после проверки ее учителем или лаборантом.

8.     Не прикасаться к находящимся под напряжением элементам цепи, к корпусам стационарного электрооборудования, к зажимам конденсаторов, не производить переключений в цепях до отключения источника тока. Наличие напряжения в цепи проверять только приборами.

9.     Не допускать предельных нагрузок измерительных приборов.

10. Не оставлять без надзора не выключенные электрические устройства.

В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

1.       При обнаружении неисправности в работе электрических устройств, находящихся под напряжением, повышенном их нагревании, появлении искрения, запаха горелой изоляции и т.д. немедленно отключить источник электропитания и сообщить об этом учителю.

2.       В случае, если разбилась лабораторная посуда или приборы из стекла, не собирать их осколки не защищенными руками , а использовать для этой цели щетку и совок.

3.       При разливе легковоспламеняющейся жидкости и ее загорания немедленно сообщить об этом учителю.

4.       При получении травмы оказать первую помощь пострадавшему, сообщить об этом администрации учреждения, при необходимости отправить пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение.

ПО ОКОНЧАНИИ РАБОТЫ

1.       Отключить источник тока, разрядить конденсаторы с помощью изолированного проводника и разобрать электрическую схему.

2.       Разборку установки для нагревания жидкости производить после ее остывания.

3.        Привести в порядок рабочее место, сдать учителю приборы, оборудование, материалы и тщательно вымыть руки с мылом.

ИНСТРУКТАЖ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Дата	Тема работы	Подпись учащегося	Подпись учителя
	№ 1. Изучение движения тела по окружности под действием сил упругости и тяжести
	№ 2. Изучение закона сохранения механической энергии
	№ 3. Экспериментальная проверка закона  Гей − Люссака
	№ 4. Изучение последовательного и параллель-ного соединений проводников
	№ 5. Определение эдс и внутреннего сопро-тивления источника тока

Дата__________

Лабораторная работа № 1

ИЗУЧЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА ПО ОКРУЖНОСТИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИЛ УПРУГОСТИ И ТЯЖЕСТИ.

Цель работы: определение центростремительного ускорения шарика при его равномерном движении по окружности.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, лента измерительная, циркуль, динамометр

лабораторный, весы с разновесами, груз на нити, лист бумаги, линейка, пробка.

I.   Изучите теоретическую часть работы.

Эксперименты проводятся с коническим маятником. Небольшой шарик движется по окружности радиуса R. При этом нить АВ, к которой прикреплен шарик, описывает поверхность прямого кругового конуса. На шарик действуют две силы: сила тяжести и натяжение нити (рис. а).

Они создают центростремительное ускорение , направленное по радиусу к центру окружности. Модуль ускорения можно определить кинематически. Он равен:

.

Для определения ускорения надо измерить радиус окружности и период обращения шарика по окружности.

Центростремительное (нормальное) ускорение можно определить также, используя законы динамики.

Согласно второму закону Ньютона . Разложим силу на составляющие и , направленные по радиусу к центру окружности и по вертикали вверх.

Тогда второй закон Ньютона запишется следующим образом:

.

 Направление координатных осей выберем так, как показано на           рисунке б. В проекциях на ось О₁у уравнение движения шарика примет вид: 0 = F₂ — mg. Отсюда F₂ = mg: составляющая уравновешивает силу тяжести , действующую на шарик.

Запишем второй закон Нью­тона в проекциях на ось О₁х: ma_n = F₁. Отсюда .

Модуль составляющей F₁ можно определить различными способами. Во-первых, это можно сделать из подобия треугольников ОАВ и FBF₁: .

Отсюда и .

Во-вторых, модуль составляющей F₁ можно непосредственно измерить динамометром. Для этого оттягиваем горизонтально расположенным динамометром шарик на расстояние, равное радиусу R окружности (рис. в), и определяем показание динамометра. При этом сила упругости пружины уравновешивает составляющую .

Сопоставим все три выражения для а_n:

, , и убедимся, что они близки между собой.

II.  Порядок выполнения работы.

1. Определите массу шарика на весах с точностью до 1 г  ( m =_____  г =________  кг  ).

2. Шарик, подвешенный на нити, закрепите в лапке штатива, используя кусок пробки.

3. Вычертите на листе бумаги окружность радиусом 20 см (R = 20 см = ________ м).

4. Штатив с маятником располагаем так, чтобы продолжение шнура проходило через центр окружности.

5. Взяв нить пальцами у точки подвеса, приведите маятник во вращательное движение

над листом бумаги так, чтобы шарик описывал такую же окружность, как и начерченная на бумаге.

6. Отсчитываем время, за которое маятник совершает 50 полных оборотов (N = 50).

7. Рассчитайте период обращения маятника по формуле: T = t / N.

_____________________________________________________________________________

8. Рассчитайте значение центростремительного ускорения по формуле (1):

                                                                (1)

_____________________________________________________________________________

9. Определите высоту конического маятника (h). Для этого измерьте расстояние по вертикали от центра шарика до точки подвеса.

_____________________________________________________________________________

10. Рассчитайте значение центростремительного ускорения по формуле (2):

                                                                (2)

____________________________________________________________________________                                                              

11. Оттяните горизонтально расположенным динамометром шарик на расстояние, равное радиусу окружности, и измерьте модуль составляющей . Затем вычисляем ускорение по формуле (3):

                                                                 (3)

_____________________________________________________________________________

12. Результаты измерений и вычислений заносим в таблицу.

Радиус окружности R, м	Число оборотов N	Время t, с	Период обращения T = t / N	Высота маятника h, м	Масса шарика m, кг	(1) Центр-ое ускорение м/с2	(2) Центр-ое ускорение м/с2	(3) Центр-ое ускорение м/с2

13. Сравните полученные три значения модуля центростремительного ускорения.

_____________________________________________________________________________

ВЫВОД: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

III.   Дополнительно:

Найдите относительную и абсолютную погрешность косвенного измерения а_ц (1) и (3):

Формула (1). ________ ; Δа_ц = · а_ц = ________;

Формула (3). _________; Δа_ц = · а_ц = _______.

ОЦЕНКА _________

Дата__________

Лабораторная работа № 2

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

Цель работы: научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и упруго деформированной пружины; сравнить два значения потенциальной энергии системы.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, динамометр лабораторный, линейка, груз массой m на нити длиной около 25 см, набор картонок, толщиной порядка 2 мм, краска и кисточка.

Теоретическая часть.

Эксперимент проводится с грузом, прикрепленным к одному концу нити длиной l. Другой конец нити привязан к крючку динамометра. Если поднять груз, то пружина динамометра становится недеформированной и стрелка динамометра показывает ноль, при этом потенциальная энергия груза обусловлена только силой тяжести. Груз отпускают, и он падает, вниз растягивая пружину. Если за нулевой уровень отсчета потенциальной энергии взаимодействия тела с Землей взять нижнюю точку, которую он достигает при падении, то очевидно, что потенциальная энергия тела в поле силы тяжести переходит в потенциальную энергию деформации пружины динамометра:

где Δl – максимальное удлинение пружины, k - ее жесткость.

Трудность эксперимента состоит в точном определении максимальной деформации пружины, т.к. тело движется быстро.

Порядок выполнения работы:

1. Соберите установку, показанную на рисунке. Укрепите динамометр в лапке штатива.

2. Привяжите груз к нити, другой конец нити привяжите к крючку динамометра и измерьте вес груза. В данном случае

                                      P = F_Т = mg.        Р = ______________.

3. С помощью линейки измерьте длину нити l, на которой привязан груз.

l = _______________.

4. На нижний конец груза нанесите немного краски.

5. Поднимите груз до точки закрепления нити.

6. Отпустите груз и убедитесь по отсутствию краски на столе, что груз не касается его при падении.

7. Повторяйте опыт, каждый раз подкладывая картонки до тех пор. Пока на верхней картонке не появятся следы краски.

8. Взявшись за груз рукой, растяните пружину до его соприкосновения с верхней картонкой и измерьте динамометром максимальную силу упругости F_упр и линейкой максимальное растяжение пружины Δl_пр, отсчитывая его от нулевого деления динамометра. F_упр = ________________,                          Δl_пр = ________________.

9. Вычислите высоту, с которой падает груз: h = l + Δl_пр (это высота, на которую смещается центр тяжести груза).

h = __________________________________________________________________________

10.Вычислите потенциальную энергию поднятого груза (т.е. перед началом падения):

_____________________________________________________________________________

11.Вычислите потенциальную энергию деформированной пружины :

где .

Подставив выражение для k в формулу для энергии получим:

_____________________________________________________________________________

12.Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

Вес груза P, (Н)	Длина нити l , (м)	Максимальное растяжение пружины Δlпр , (м)	Максимальная сила упругости Fупр , (Н)	Высота, с которой падает груз h = l + Δl (м)	Потенциальная энергия поднятого груза (Дж)	Энергия деформированной пружины : , (Дж)

13. Сравните значения потенциальной энергии в первом и во втором состояниях системы: _____________________________________________________________________________

ВЫВОД: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ответьте на вопросы:

1. От чего зависит потенциальная энергия системы? ______________________________

___________________________________________________________________________

2. От чего зависит кинетическая энергия тел? ____________________________________

____________________________________________________________________________

3. В чем состоит закон сохранения полной механической энергии? __________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

4. Отличия и сходства силы тяжести от силы упругости (определения, обозначения, направление, единицы измерения в СИ).

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

5. Вычислите относительные и абсолютные погрешности измерения энергии:

___________; __________;

_________; ________.

6. Решить задачу:

Мяч массой 100 г брошен вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Чему равна потенциальная энергия его в высшей точке подъема? Сопротивление воздуха не учитывать.

Дано:                      СИ:                                                           Решение:

 

ОЦЕНКА ____________
 

Дата__________

Лабораторная работа № 3

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЗАКОНА  ГЕЙ − ЛЮССАКА.

Цель работы: экспериментально проверить справедливость соотношения .

Оборудование: стеклянная трубка, запаянная с одного конца, длиной 600 мм и диаметром 8-10 мм; цилиндрический сосуд высотой 600 мм и диаметром 40-50 мм, наполненный горячей водой ( t ≈ 60 - 80 °С); стакан с водой комнатной температуры; пластилин.

Ответьте письменно  на вопросы.

1. Запишите названия изопроцессов, которые вам известны: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Запишите формулу и формулировку  закона Гей-Люссака   ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Указания к работе.

Для газа данной массы отношение объема к температуре постоянно, если давление газа не меняется.

Следовательно, объем газа линейно зависит от температуры при постоянном давлении:

Чтобы проверить, выполняется ли закон Гей – Люссака, достаточно измерить объем и температуру газа в двух состояниях при постоянном давлении и проверить справедливость равенства .

Это можно осуществить. Используя в качестве газа воздух при атмосферном давлении.

Первое состояние: стеклянная трубка открытым концом вверх помещается на 3-5 минут в цилиндрический сосуд с горячей водой (рис.а). В этом случае объем воздуха V₁ равен объему стеклянной трубки, а температура – температуре горячей воды T₁.

Чтобы при переходе воздуха во второе состояние его количество не изменилось, открытый конец стеклянной трубки, находящейся в горячей воде, замазывают пластилином. После этого трубку вынимают из сосуда с горячей водой и замазанный конец быстро опускают в стакан с водой комнатной температуры (рис. б).

Затем прямо под водой снимают пластилин. По мере охлаждения воздуха в трубке вода в ней будет подниматься. После прекращения подъема воды в трубке (рис. в) объем воздуха в ней станет равным V₂ V₁ , а давление p = p_атм - ρgh. Чтобы давление воздуха в трубке вновь стало равным атмосферному, необходимо увеличить глубину погружения трубки в стакан до тех пор, пока уровни воды в трубке и стакане не выровняются (рис. г).

Это будет второе состояние воздуха в трубке при температуре Т₂ окружающего воздуха. Отношение объемов воздуха в трубке в первом и во втором состояниях можно заменить отношением высот воздушных столбов в трубке в этих состояниях, если сечение трубки постоянно по всей длине

 

Поэтому в работе следует сравнить отношения

.

Длина воздушного столба измеряется линейкой, температура - термометром.

Порядок выполнения работы:

Приведите воздух в трубке в первое состояние (рис. а):

1.   Измерьте длину (l₁ = __________) стеклянной трубки.

2.   Налейте в цилиндрический сосуд горячую воду ( t ≈ 60 - 80 °С).

3.   Опустите в сосуд с горячей водой трубку (открытым концом вверх) и термометр на 3-5 мин до установления теплового равновесия.

По термометру снять показания температуры (t₁ = ________).

Приведите воздух в трубке во второе состояние (рис. б, в и г):

4. Закройте открытый конец трубки пластилином, перенесите ее и термометр в стакан с водой комнатной температуры. Снимите показания температуры (t₂ = ________), когда трубка перестанет заполняться водой, после удаления пластилина.

5. Измерьте длину (l₂ = __________) воздушного столба в трубке.

Заполните таблицу № 1.

Длина стеклянной трубки l1 , мм	Длина воздушного столба в трубке l2 , мм	Температура воздуха в трубке в первом состоянии t1 , °С	Температура воздуха в трубке во втором состоянии t2 , °С	Абсолютная инструм-ая погрешность линейки Δиl , мм	Абсолютная погрешность отсчета линейки Δоl , мм	Максимальная абсолютная погрешность линейки Δl = Δиl + Δоl, мм

6. Рассчитайте значения Т₁ и Т₂ используя формулу Т(К) = t (°С) + 273(°С):

Т₁ = t₁ + 273°С = _____________________ ; Т₂ = t₁ + 273°С = _____________________.

Заполните таблицу № 2.

Абсолютная температура воздуха в трубке в первом состоянии Т1 , К	Абсолютная температура воздуха в трубке во втором состоянии Т2, К	Абсолютная инструментальная погрешность термометра ΔиТ = Δиt + 273°C , К	Абсолютная погрешность отсчета термометра ΔоТ = Δоt + 273°C, К	Максимальная абсолютная погрешность термометра ΔТ = ΔиТ + ΔоТ, К

7. Рассчитайте отношения   : __________;   _____________.

Заполните таблицу № 3.

	Относительная погрешность измерения отношения :	Абсолютная погрешность измерения отношения :		Относительная погрешность измерения отношения : ,	Абсолютная погрешность измерения отношения :

8. Сравните отношения   и напишите вывод о справедливости закона Гей-Люссака

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 Контрольные вопросы.

1. Почему после погружения стеклянной трубки в стакан с водой комнатной температуры и после снятия пластилина вода в трубке поднимается?
   _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Почему при равенстве уровней воды в стакане и в трубке давление воздуха в трубке равно атмосферному?
   ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ВЫВОД: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ОЦЕНКА ___________

Дата__________

Лабораторная работа № 4

ИЗУЧЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО И ПАРАЛЛЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЙ ПРОВОДНИКОВ

Цель работы: проверить справедливость законов последовательного и параллельного соединения.

Оборудование: батарейка (4,5 В), два проволочных резистора, амперметр, вольтметр, реостат.

Ответьте письменно  на вопросы.

1. Какое соединение называют последовательным? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Почему сила тока  в последовательной цепи на всех участках одинакова?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Как взаимосвязаны в последовательной цепи напряжение на участках цепи и сопротив-ление этих участков? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Какое соединение называют параллельным?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.Почему  сила тока в цепи параллельного соединения равна сумме токов в ветвях цепи?
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Как взаимосвязаны токи в ветвях цепи параллельного соединения и с сопротивлениями этих ветвей? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Порядок выполнения работы:

1.       Определите основные характеристики амперметра.

Прибор	Класс точности амперметра (на приборе) KA	Предел измерений амперметра (по шкале), Imax, А	Цена деления прибора  С, А	Абсолютная погрешность ·,  А	Относительная погрешность · 100%,  %
Амперметр

2.       Определите основные характеристики вольтметра.

Прибор	Класс точности вольтметра (на приборе),KV	Предел измерений вольтметра (по шкале), Umax , В	Цена деления прибора C, B	Абсолютная погрешность ·    ,  В	Относительная погрешность · 100%,   %
Вольтметр

Последовательное соединение проводников.

1.      Соберите электрическую цепь по схеме (вольтметр не подключайте).

2.      С помощью реостата установите стрелку амперметра на определенное деление. Снимите показания амперметра (I_общ). Не изменяя положения ползунка реостата, измерьте силу тока между резисторами (I₁) и между резистором и реостатом (I₂).

(I_общ = __________), (I₁ = ___________), (I₂ =___________).

ВЫВОД: _____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

3. Измерьте вольтметром напряжение на участке, состоящем из двух резисторов (U_общ) и напряжение на концах каждого резистора (U₁, U₂).

(U_общ = ____________), (U₁ = _____________), (U₂ =____________).

ВЫВОД: ___________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

4. Используя закон Ома (I = U / R → R = U / I), определите полное сопротивление участка (R_общ ) состоящем из двух последовательно соединенных резисторов с сопротивлениями R₁ и R₂.

R₁ = U₁ / I₁ = ________________________, R₂ = U₂ / I₂ = ___________________________.

R = R₁ + R₂ = ________________________________.

ВЫВОД:____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

5.Вычислите отношения:

_____________________________________________________________________________

Сравните отношения:

_____________________________________________________________________________

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу № 1:

№ опыта	Сила тока I (А)			Напряжение U (В)			Сопротивление R (Ом)
	I1	I2	Iобщ	U1	U2	Uобщ	R1	R2	Rобщ
1

6. Вычислите относительную погрешность определения сопротивления:

7. Вычислите абсолютную погрешность определения сопротивления:

ВЫВОД (напишите, верен ли и доказан ли вами закон последовательного соединения проводников):

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Параллельное соединение проводников.

1. Соберите электрическую цепь по схеме и с помощью реостата

установите стрелку вольтметра на определенное деление шкалы. Снимите показания вольтметра (U_общ). Не изменяя положения ползунка реостата, измерьте напряжение на первом (U₁) и втором резисторе (U₂).

(U_общ = __________), (U₁ = ___________), (U₂ =___________).

ВЫВОД: __________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

2. Измерьте поочередно амперметром силу электрического тока в общей цепи (I_общ) и силу тока в первом (I₁ ) и во втором резисторе (I₂).

(I_общ = __________), (I₁ = ___________), (I₂ =__________).

ВЫВОД: ___________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

3. Используя закон Ома (I = U / R → R = U / I), определите полное сопротивление участка (R_общ ) состоящем из двух параллельно соединенных резисторов с сопротивлениями R₁ и R₂.

R₁ = U₁ / I₁ = ________________________, R₂ = U₂ / I₂ = ___________________________.

ВЫВОД:____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

4.  Вычислите отношения:

_____________________________________________________________________________

Сравните отношения:

_____________________________________________________________________________

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу № 2:

№ опыта	Сила тока I (А)			Напряжение U (В)			Сопротивление R (Ом)
	I1	I2	Iобщ	U1	U2	Uобщ	R1	R2	Rобщ
1

5.   Вычислите относительную и абсолютную погрешность определения сопротивления:

ВЫВОД (напишите, верен ли и доказан ли вами закон параллельного соединения проводников)____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы.

 1. Как соединены потребители электроэнергии в квартирах? Почему?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Как соединены лампочки в елочной гирлянде? Почему __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

                                                                                                            

ОЦЕНКА ____________

Дата__________

Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭДС И ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

 ИСТОЧНИКА ТОКА

Цель работы: определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

Оборудование: батарейка (4,5 В), ключ, амперметр, вольтметр, соединительные провода, реостат.

Указания к работе.    

 При замкнутом ключе (см. рисунок) ЭДС источника тока равна напряжению на внешней цепи. В эксперименте источник тока замкнут на вольтметр, сопротивление которого R_В должно быть много больше внутреннего сопротивления источника тока r. Обычно сопротивление источника тока достаточно мало, поэтому для измерения напряжения можно использовать школьный вольтметр со шкалой 0-6 В и сопротивлением R_В = 900 Ом (см. надпись под шкалой прибора). Так как R_В » r, отличие ℰ от U не превышает десятых долей процента, а потому погрешность измерения ЭДС равна погрешности измерения напряжения.

Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить косвенным путем, сняв показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе. Действительно, из закона Ома для замкнутой цепи получаем

ℰ = U + Ir,

где U = IR – напряжение на внешней цепи (R - сопротивление реостата).

Поэтому    .

Порядок выполнения  работы:

1.     Соберите цепь как показано на рисунке 50.

2.     Проверьте надежность контактов, правильность подключения амперметра и вольтметра.

3.     Проверьте работу цепи при разомкнутом и замкнутом ключе.

4.     Начертите в тетради схему собранной вами цепи.

5.     При разомкнутой цепи измерьте ЭДС источника тока вольтметром _______________________________________________________________________

6.     Снимите показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе.

I_пр = _____________ , U_пр = _________________.

7. Вычислить внутреннее сопротивление источника тока r_пр , используя закон Ома для полной цепи:

8. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу № 1:

ЭДС источника тока  ,  В	Напряжение    Uпр , В	Сила тока Iпр , А	Внутреннее сопротивление источника тока  rпр , Ом

9. Выполнить оценку абсолютной и относительной погрешностей измерения ЭДС и

внутреннего сопротивления источника тока, используя данные о классе точности приборов.

Результаты вычислений занести в таблицу № 2:

Абсолютная погрешность измерения напряжения · ,  В	Относительная погрешность измерения напряжения · 100%, %	Относительная погрешность измерения ЭДС источника тока · 100%, %	Абсолютная погрешность измерения ЭДС источника тока , В

1.· = _______________________________________________

2. · 100% = ____________________________________________________________

3. · 100% = ____________________________________________________________

Абсолютная погрешность измерения силы тока · ,  А	Относительная погрешность измерения силы тока · 100%	Относительная погрешность измерения внутреннего сопротивления источника тока  , %	Абсолютная погрешность измерения внутреннего сопротивления источника тока , Ом

1.· =_________________________________________________

2. · 100% = _____________________________________________________________

3. =_________________________________________________________

4. _________________________________________________________________

Запишите результаты измерений ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока:

ℰ = ℰ_пр ± Δℰ_пр =__________________

r = r_пр ± Δr_пр = ___________________

ВЫВОД:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ответьте письменно  на контрольные вопросы.

1. Почему показания вольтметра и амперметра при разомкнутом и замкнутом ключе

различны?______________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Как повысить точность измерения ЭДС источника тока?____________________________

_______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Какие силы принято называть сторонними?_______________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Какую функцию они выполняют в источнике тока?_________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Какую силу называют электродвижущей?_________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Как вычислить ЭДС источника тока через закон Ома для полной цепи?________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ОЦЕНКА _______________