Номер №7, страница 222 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

Работа № 7. ИЗМЕРЕНИЕ РАБОТЫ и мощности ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Цель работы: вычислить работу и мощность электрического тока.

Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, лампа, ключ, соединительные провода, секундомер.

Ход работы.

1. Рассмотрите шкалы амперметра и вольтметра, определите цену одного деления.

2. Соберите электрическую цепь по схеме, показанной на рисунке 7.

Рис. 7

3. Замкните цепь и отметьте время включения лампы.

4. Снимите показания вольтметра и амперметра.

5. Разомкните цепь и отметьте время выключения лампы.

6. Вычислите величину мощности электрического тока в лампе по формуле: $P = I \cdot U$.

7. Вычислите работу электрического тока по формуле: $A = P \cdot t$, где $\text{t}$ — время горения лампы.

8. Результаты всех измерений и вычислений занесите в таблицу.

9. Сделайте выводы.

Это методические указания к лабораторной работе, а не задача с конкретными данными. Ниже представлен пример выполнения этой работы с гипотетическими, но реалистичными данными измерений.

1. Рассмотрите шкалы амперметра и вольтметра, определите цену одного деления.

Чтобы определить цену деления измерительного прибора, необходимо найти два ближайших оцифрованных штриха на шкале. Затем из большего значения вычесть меньшее и полученную разность разделить на количество делений (промежутков) между этими штрихами. Например, если между отметками 2 А и 3 А находится 10 делений, то цена деления амперметра будет $(3 \text{ А} - 2 \text{ А}) / 10 = 0.1 \text{ А/дел}$. Аналогично определяется цена деления вольтметра.

2. Соберите электрическую цепь по схеме, показанной на рисунке 7.

Электрическая цепь собирается последовательно: клеммы источника тока соединяются с ключом, затем с амперметром, затем с лампой, и от лампы провод идет обратно к другой клемме источника. Вольтметр подключается параллельно к лампе, его клеммы присоединяются к точкам цепи до и после лампы.

3. Замкните цепь и отметьте время включения лампы.

При замыкании ключа лампа загорается. В этот же момент необходимо запустить секундомер для измерения времени горения лампы.

4. Снимите показания вольтметра и амперметра.

Предположим, что после сборки и включения цепи приборы показали следующие значения:

Сила тока: $I = 0.5 \text{ А}$

Напряжение: $U = 4.5 \text{ В}$

5. Разомкните цепь и отметьте время выключения лампы.

Допустим, эксперимент проводился в течение 1 минуты. По истечении этого времени ключ размыкается, и секундомер останавливается. Время горения лампы составляет:

$t = 1 \text{ мин} = 60 \text{ с}$

Для выполнения расчетов, описанных в пунктах 6 и 7, оформим данные.

Дано:

$I = 0.5 \text{ А}$
$U = 4.5 \text{ В}$
$t = 60 \text{ с}$

Найти:

$P - ?$
$A - ?$

Решение:

6. Вычислите величину мощности электрического тока в лампе по формуле: $P = I \cdot U$.

Мощность электрического тока в лампе вычисляется как произведение силы тока, проходящего через лампу, на напряжение на ее клеммах.

$P = 0.5 \text{ А} \cdot 4.5 \text{ В} = 2.25 \text{ Вт}$

Ответ: Мощность электрического тока в лампе равна $2.25$ Вт.

7. Вычислите работу электрического тока по формуле: $A = P \cdot t$, где t — время горения лампы.

Работа электрического тока равна произведению мощности на время, в течение которого эта работа совершалась.

$A = 2.25 \text{ Вт} \cdot 60 \text{ с} = 135 \text{ Дж}$

Ответ: Работа электрического тока за 60 секунд равна $135$ Дж.

8. Результаты всех измерений и вычислений занесите в таблицу.

Ответ: Таблица с результатами измерений и вычислений заполнена.

9. Сделайте выводы.

В ходе лабораторной работы была собрана электрическая цепь для измерения мощности и работы тока в лампе накаливания. Были измерены сила тока на участке цепи с лампой и напряжение на ней. На основе полученных данных ($I = 0.5 \text{ А}$, $U = 4.5 \text{ В}$) и измеренного времени ($t = 60 \text{ с}$) были вычислены мощность, потребляемая лампой ($P = 2.25 \text{ Вт}$), и работа, совершенная электрическим током за время горения лампы ($A = 135 \text{ Дж}$).

Ответ: В результате работы были экспериментально определены мощность и работа электрического тока в потребителе (лампе). Вычисленные значения составили: мощность $P = 2.25 \text{ Вт}$ и работа $A = 135 \text{ Дж}$ за $60 \text{ с}$. Цель работы, заключавшаяся в освоении методики измерения и расчета работы и мощности тока, достигнута.