Левая сторона, страница 38 - гдз по физике 8 класс самостоятельные работы Генденштейн, Орлов

Самостоятельная работа 5. Электрические цепи. Вариант 5 - страница 38.

Условие.

Левая сторона

Оборудование: амперметр; вольтметр; источник тока; два резистора; провода; ключ.

1. Соберите электрическую цепь, содержащую два последовательно соединённых резистора. До замыкания ключа покажите цепь учителю. Измерьте напряжение на каждом из резисторов, а также общее напряжение на них. Сравните результаты и сделайте выводы.

Схема электрической цепи: _________.

Результаты: _________.

2*. Определите сопротивление каждого резистора и общее сопротивление двух последовательно соединённых резисторов.

Результаты: _________.

Решение.

Соберите электрическую цепь, содержащую два последовательно соединённых резистора. До замыкания ключа покажите цепь учителю. Измерьте напряжение на каждом из резисторов, а также общее напряжение на них. Сравните результаты и сделайте выводы.

Схема электрической цепи:

На схеме изображены: источник тока, ключ (K), амперметр (A) и два последовательно соединённых резистора с сопротивлениями $R_1$ и $R_2$. Вольтметр (V) в схему не включен, так как он подключается параллельно к тому элементу, напряжение на котором нужно измерить. Для измерения напряжения $U_1$ вольтметр подключают к клеммам резистора $R_1$. Для измерения $U_2$ – к клеммам $R_2$. Для измерения общего напряжения $U_{общ}$ – к клеммам обоих резисторов вместе.

Результаты:

В ходе выполнения лабораторной работы были проведены измерения. Поскольку реальные значения неизвестны, приведем пример возможных результатов.

1. Измеряем напряжение на первом резисторе: $U_1 = 3$ В.

2. Измеряем напряжение на втором резисторе: $U_2 = 6$ В.

3. Измеряем общее напряжение на двух резисторах: $U_{общ} = 9$ В.

Сравнение результатов:

Найдем сумму напряжений на отдельных резисторах:

$U_1 + U_2 = 3 \text{ В} + 6 \text{ В} = 9 \text{ В}$

Сравнивая полученную сумму с измеренным общим напряжением, видим, что они равны: $U_1 + U_2 = U_{общ}$.

Вывод: При последовательном соединении проводников общее напряжение на всём участке цепи равно сумме напряжений на его отдельных частях.

Ответ: При последовательном соединении общее напряжение на участке цепи равно сумме напряжений на его отдельных частях: $U_{общ} = U_1 + U_2$.

2*. Определите сопротивление каждого резистора и общее сопротивление двух последовательно соединённых резисторов.

Для определения сопротивления необходимо также измерить силу тока в цепи с помощью амперметра. При последовательном соединении сила тока во всех участках цепи одинакова.

Дано:

Примем, что измеренные значения (из пункта 1 и дополнительное измерение силы тока) равны:

$U_1 = 3$ В

$U_2 = 6$ В

$U_{общ} = 9$ В

$I = 1.5$ А

Найти:

$R_1$ - ?, $R_2$ - ?, $R_{общ}$ - ?

Решение:

Для нахождения сопротивления воспользуемся законом Ома для участка цепи: $I = \frac{U}{R}$.

Отсюда формула для сопротивления: $R = \frac{U}{I}$.

1. Вычисляем сопротивление первого резистора $R_1$:

$R_1 = \frac{U_1}{I} = \frac{3 \text{ В}}{1.5 \text{ А}} = 2 \text{ Ом}$

2. Вычисляем сопротивление второго резистора $R_2$:

$R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{6 \text{ В}}{1.5 \text{ А}} = 4 \text{ Ом}$

3. Вычисляем общее сопротивление двух резисторов $R_{общ}$:

$R_{общ} = \frac{U_{общ}}{I} = \frac{9 \text{ В}}{1.5 \text{ А}} = 6 \text{ Ом}$

Можно также проверить результат, используя формулу общего сопротивления для последовательного соединения: $R_{общ} = R_1 + R_2$.

$R_{общ} = 2 \text{ Ом} + 4 \text{ Ом} = 6 \text{ Ом}$

Результаты совпадают.

Результаты:

Сопротивление первого резистора: $R_1 = 2$ Ом.

Сопротивление второго резистора: $R_2 = 4$ Ом.

Общее сопротивление двух резисторов: $R_{общ} = 6$ Ом.

Ответ: $R_1 = 2$ Ом, $R_2 = 4$ Ом, $R_{общ} = 6$ Ом.