Номер №7, страница 292 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Лабораторные работы - номер №7, страница 292.

Условие.

Лабораторная работа 7

ИЗМЕРЕНИЕ РАБОТЫ И МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Цель работы: научиться измерять работу и мощность электрического тока.

Оборудование: источник питания, электрическая лампочка, ключ, амперметр, вольтметр, секундомер (или часы с секундной стрелкой), соединительные провода.

Указания к выполнению работы

1. Соберите электрическую цепь по схеме, изображённой на рисунке Л1.

2. Измерьте силу тока и напряжение на лампочке.

3. Задайте время включения лампочки .

4. Вычислите мощность тока в лампочке.

5. Вычислите работу электрического тока в лампочке за время её включения.

6. Перенесите таблицу в тетрадь. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

Рис. Л1

Сила тока $\text{I}$, А	Напряжение $\text{U}$, В	Время $\text{t}$, с	Мощность $\text{P}$, Вт	Работа $\text{A}$, Дж

7. Сравните полученное значение мощности с мощностью, указанной на лампочке.

Решение.

Цель работы: научиться измерять работу и мощность электрического тока.

Оборудование: источник питания, электрическая лампочка, ключ, амперметр, вольтметр, секундомер, соединительные провода.

Указания к выполнению работы

1. Соберите электрическую цепь по схеме, изображённой на рисунке Л1.

Электрическая цепь собирается из последовательно соединенных источника тока, ключа, амперметра и лампочки. Вольтметр подключается параллельно к выводам лампочки для измерения напряжения на ней. Амперметр включается в цепь последовательно для измерения силы тока, проходящего через лампочку.

2. Измерьте силу тока и напряжение на лампочке.

3. Задайте время включения лампочки.

Поскольку это теоретическое выполнение лабораторной работы, для проведения расчетов необходимо задать значения, которые могли бы быть получены в ходе реального эксперимента. Допустим, измерения показали следующие значения: сила тока $I = 0.3$ А, напряжение $U = 4.5$ В. Время работы лампочки, измеренное секундомером, составляет $t = 60$ с.

Для дальнейших вычислений оформим данные.

Дано:

$I = 0.3$ А

$U = 4.5$ В

$t = 60$ с

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

$\text{P}$ - мощность тока в лампочке, Вт

$\text{A}$ - работа тока в лампочке, Дж

4. Вычислите мощность тока в лампочке.

Решение:

Мощность электрического тока вычисляется по формуле, связывающей напряжение и силу тока:

$P = U \cdot I$

Подставим измеренные значения в формулу:

$P = 4.5 \text{ В} \cdot 0.3 \text{ А} = 1.35 \text{ Вт}$

Ответ: Мощность тока в лампочке составляет $1.35$ Вт.

5. Вычислите работу электрического тока в лампочке за время её включения.

Решение:

Работа электрического тока определяется как произведение мощности на время работы:

$A = P \cdot t$

Подставим вычисленное значение мощности и измеренное время:

$A = 1.35 \text{ Вт} \cdot 60 \text{ с} = 81 \text{ Дж}$

Также работу можно вычислить по формуле $A = U \cdot I \cdot t$:

$A = 4.5 \text{ В} \cdot 0.3 \text{ А} \cdot 60 \text{ с} = 81 \text{ Дж}$

Ответ: Работа электрического тока в лампочке за $\text{60}$ с равна $\text{81}$ Дж.

6. Перенесите таблицу в тетрадь. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

Сила тока I, А	Напряжение U, В	Время t, с	Мощность P, Вт	Работа A, Дж
0.3	4.5	60	1.35	81

7. Сравните полученное значение мощности с мощностью, указанной на лампочке.

Предположим, что на цоколе используемой лампочки указана её номинальная (паспортная) мощность $P_{ном} = 1.5$ Вт. Полученное в ходе эксперимента значение мощности составило $P = 1.35$ Вт. Эти значения близки, но не совпадают. Возможные причины расхождения: 1) погрешность измерений, вносимая приборами (вольтметром и амперметром); 2) фактическое напряжение на лампочке в ходе эксперимента ($4.5$ В) может отличаться от номинального напряжения, на которое рассчитана лампочка, а мощность зависит от напряжения; 3) сопротивление нити накала лампочки зависит от температуры, поэтому при разных напряжениях её мощность изменяется нелинейно.

Вывод: В ходе выполнения лабораторной работы была собрана электрическая цепь и проведены измерения силы тока и напряжения на электрической лампочке. На основе полученных данных были вычислены мощность ($P = 1.35$ Вт) и работа ($A = 81$ Дж) электрического тока за заданный промежуток времени ($t = 60$ с). Экспериментально определенная мощность была сопоставлена с номинальной мощностью лампочки. Таким образом, цель работы была достигнута, и были освоены практические навыки измерения и расчета основных электрических величин.