Номер №4, страница 289 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Лабораторные работы - номер №4, страница 289.

Условие.

Лабораторная работа 4

СБОРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ И ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТОКА НА РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКАХ ЦЕПИ

Цель работы: собрать электрическую цепь и измерить силу тока на различных участках цепи.

Оборудование: источник питания, лампочка на подставке, амперметр, ключ, соединительные провода.

Указания к выполнению работы

1. Рассмотрите амперметр. Обратите внимание на знаки «+» и «–» у его зажимов. Перечертите шкалу амперметра (без стрелки) в тетрадь. Определите цену деления прибора.

2. Начертите схему электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых приборов, перечисленных в оборудовании. Соберите эту цепь. Для этого расположите на столе все приборы в том же порядке, в каком они изображены на схеме, после чего соедините их проводами.

3. Измерьте силу тока в цепи. На шкале амперметра, которая была нарисована в тетради, изобразите стрелку, указывающую соответствующую силу тока.

4. Ещё раз зарисуйте в таблице схему электрической цепи, которую вы собрали, вид шкалы амперметра и запишите в таблицу показания амперметра.

5. Повторите опыт, рисунки и записи в таблице ещё раз, переставив амперметр на другой участок цепи.

6. Для каждого опыта в таблице назовите исследуемые участки цепи, куда включается амперметр: например, «между источником питания и лампочкой», «между лампочкой и ключом» и т. д.

7. Сделайте вывод, ответив на вопросы:

1) Из чего состоит собранная вами электрическая цепь?

2) На каких участках цепи вы измеряли силу тока?

3) Чему равна сила тока на этих участках цепи?

4) Как объяснить полученный результат?

№ п/п	Схема электрической цепи	Название участка	Шкала амперметра	Сила тока $\text{I}$, А
1
2
3

Решение.

Для выполнения данной лабораторной работы необходимо собрать электрическую цепь и провести измерения, на основе которых сделать вывод, ответив на поставленные вопросы.

Ход работы и результаты

1. Сначала была собрана электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных источника тока, ключа, лампочки и амперметра. Амперметр подключается в разрыв цепи, при этом клемма «+» амперметра соединяется с проводом, идущим от положительного полюса источника, а клемма «–» — с проводом, идущим к отрицательному полюсу (в данном случае, через другие элементы цепи).

2. Далее была определена цена деления шкалы амперметра. Предположим, что для двух соседних оцифрованных штрихов, например 0 А и 0,5 А, на шкале имеется 10 делений. Тогда цена деления $\text{C}$ рассчитывается по формуле:

$C = \frac{0,5 \text{ А} - 0 \text{ А}}{10} = 0,05 \text{ А}$

3. Были проведены три измерения силы тока, для чего амперметр поочередно включался в разные участки цепи:
- между источником тока и лампочкой;
- между лампочкой и ключом;
- между ключом и источником тока.

Во всех трех измерениях было получено одинаковое значение силы тока. Предположим, стрелка амперметра остановилась на 9-м делении после нуля. Тогда измеренная сила тока $\text{I}$ равна:

$I = 9 \times 0,05 \text{ А} = 0,45 \text{ А}$

Таким образом, результаты измерений: $I_1 = I_2 = I_3 = 0,45 \text{ А}$.

Вывод

На основании проведенного эксперимента можно ответить на следующие вопросы:

1) Из чего состоит собранная вами электрическая цепь?

Собранная электрическая цепь состоит из источника тока, потребителя электроэнергии (электрической лампочки), ключа, измерительного прибора (амперметра) и соединительных проводов. Все элементы соединены последовательно, образуя один неразветвленный контур.

Ответ: Электрическая цепь состоит из источника тока, лампочки, ключа и амперметра, соединенных последовательно.

2) На каких участках цепи вы измеряли силу тока?

Измерения силы тока проводились на трех различных участках цепи: между положительным полюсом источника и лампочкой, между лампочкой и ключом, а также между ключом и отрицательным полюсом источника.

Ответ: Сила тока измерялась на участках: между источником тока и лампочкой, между лампочкой и ключом, между ключом и источником тока.

3) Чему равна сила тока на этих участках цепи?

Проведенные измерения показали, что сила тока на всех трех участках цепи одинакова. В данном эксперименте ее значение составило 0,45 А. Это подтверждает, что при последовательном соединении сила тока в любой точке цепи имеет одно и то же значение.

Ответ: Сила тока на всех участках цепи одинакова и равна 0,45 А.

4) Как объяснить полученный результат?

Полученный результат объясняется законом сохранения электрического заряда. Сила тока представляет собой количество заряда, проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени ($I = \frac{\Delta q}{\Delta t}$). В электрической цепи без разветвлений (при последовательном соединении) заряд не может накапливаться или исчезать в какой-либо точке. Следовательно, количество заряда, проходящего через любое сечение цепи за одинаковый промежуток времени, должно быть одним и тем же. Это и означает, что сила тока на всех участках последовательной цепи одинакова.

Ответ: Результат объясняется законом сохранения электрического заряда, согласно которому сила тока при последовательном соединении одинакова на всех участках цепи, так как заряды не могут накапливаться в какой-либо точке цепи.