Номер 11, страница 60 - гдз по физике 8 класс тренажёр Хмельницкая

Лабораторная работа № 5. Измерение напряжения на различных участках цепи - номер 11, страница 60.

Решение.

11. Внимательно рассмотрите схемы на рисунке. Всё ли в них правильно? Если обнаружите ошибки, укажите их и начертите правильные схемы цепей.

Спланируйте и проведите эксперимент по измерению напряжения на различных участках электрической цепи. Сформулируйте цель работы.

Цель работы: _______.

Оборудование: источник тока, спирали-резисторы — 2 шт., вольтметр, ключ, соединительные провода.

Правила техники безопасности. На столе не должно быть никаких посторонних предметов. Внимание! Электрический ток! Изоляция проводников должна быть не нарушена. Не включайте цепь без разрешения учителя. Предохраняйте приборы от падения.

Порядок выполнения работы

1. Соберите электрическую цепь по схеме.

Запишите показания вольтметра:

$U_1 =$ _______.

$U_2 =$ _______.

2. Соберите электрическую цепь по схеме.

Запишите показания вольтметра:

$U =$ _______.

3. Вычислите $U_1 + U_2 =\_\_\_\_$ и сравните эту величину с $\text{U}$.

Вывод: _______.

Решение.

11. Анализ представленных схем электрических цепей выявил следующие ошибки в подключении измерительных приборов:

1) В данной схеме вольтметр (V) включен в цепь последовательно с остальными элементами (лампочкой, звонком, амперметром). Это является ошибкой, так как вольтметр обладает очень большим внутренним сопротивлением и предназначен для параллельного подключения. При последовательном включении он будет препятствовать протеканию тока, в результате чего цепь будет практически разомкнута, а приборы не будут работать.

Правильная схема: Для измерения напряжения на каком-либо элементе, например на лампочке, вольтметр следует подключить параллельно этому элементу. Амперметр (A) в схеме подключен правильно — последовательно.

2) В этой схеме амперметр (A) подключен параллельно лампочке. Это грубая ошибка. Амперметр имеет очень малое внутреннее сопротивление. Такое подключение создаст путь для тока с малым сопротивлением в обход лампочки (короткое замыкание для этого участка). В результате лампочка не загорится, а через амперметр потечет большой ток, который может его повредить.

Правильная схема: Амперметр должен быть включен в цепь последовательно с лампочкой, чтобы измерить ток, протекающий через нее. Вольтметр (V) подключен правильно — параллельно лампочке.

3) Здесь допущена та же ошибка, что и в схеме 2: амперметр (A) включен параллельно лампочке, что приведет к её шунтированию (ток пойдет в обход). Кроме того, в схеме избыточно используются два вольтметра для измерения одного и того же напряжения на лампочке. Использование двух вольтметров не является ошибкой подключения, но нерационально.

Правильная схема: Амперметр следует включить последовательно с лампочкой, а для измерения напряжения на ней достаточно одного вольтметра, подключенного параллельно.

Ответ: Во всех схемах допушены ошибки. В схеме 1 вольтметр включен последовательно. В схемах 2 и 3 амперметр включен параллельно. Правильное правило подключения: амперметр включается в разрыв цепи последовательно, вольтметр подключается к точкам цепи, между которыми измеряется напряжение, то есть параллельно.

60. Цель работы: Экспериментально измерить напряжение на каждом из двух последовательно соединенных резисторов и на всем участке цепи, а также проверить на опыте справедливость закона сложения напряжений при последовательном соединении.

Порядок выполнения работы

1. Соберите электрическую цепь по схеме. Запишите показания вольтметра:

Для измерения напряжения $U_1$ вольтметр подключается параллельно резистору $R_1$, а для измерения $U_2$ — параллельно резистору $R_2$. Пусть в результате измерений получены следующие значения:

$U_1 = 1,5 \text{ В}$

$U_2 = 2,5 \text{ В}$

2. Соберите электрическую цепь по схеме. Запишите показания вольтметра:

Для измерения общего напряжения $\text{U}$ вольтметр подключается параллельно обоим последовательно соединенным резисторам $R_1$ и $R_2$.

$U = 4,0 \text{ В}$

3. Вычислите $U_1 + U_2 =$ $1,5 \text{ В} + 2,5 \text{ В} = 4,0 \text{ В}$ и сравните эту величину с $\text{U}$.

Вычисленная сумма напряжений $U_1 + U_2$ равна $4,0 \text{ В}$. Это значение совпадает с измеренным общим напряжением $U = 4,0 \text{ В}$. В реальном эксперименте эти значения могут незначительно отличаться из-за погрешности измерений.

Вывод: На основании проведенного эксперимента можно заключить, что при последовательном соединении проводников полное напряжение на всем участке цепи равно сумме напряжений на его отдельных частях. Полученные результаты подтверждают справедливость формулы $U = U_1 + U_2$ для последовательного соединения.

Ответ: Цель работы, состоящая в экспериментальной проверке закона сложения напряжений, достигнута. По результатам условных измерений ($U_1 = 1,5 \text{ В}$, $U_2 = 2,5 \text{ В}$) и ($U = 4,0 \text{ В}$) и последующего расчета ($U_1 + U_2 = 4,0 \text{ В}$) было установлено, что $U = U_1 + U_2$, что соответствует теории электрических цепей для последовательного соединения.