1) Нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) установив с помощью реостата поочередно силу тока в цепи 0,4 А, 0,5 А и 0,6 А и измерив в каждом случае значения электрического напряжения на концах резистора, укажите результаты измерения силы тока и напряжения для трех случаев в виде таблицы (или графика);
3) Сформулируйте вывод о зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах.
Решение.
1) Схема экспериментальной установки:
2)
3) Вывод: при увеличении силы тока в проводнике напряжение, возникающее на концах проводника, также увеличивается.
15. Определите мощность, выделяемую на резисторе R при силе тока 0,2 А. Для этого соберите экспериментальную установку, используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и резистор R1.
В ответе:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) запишите формулу для расчёта мощности;
3) укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,2 А;
4) запишите численное значение мощности.
Решение.
1) Схема экспериментальной установки:
2)
3)
4)
22. Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, ключ, соединительные провода, резисторы, обозначенные R1, и R2, соберите экспериментальную установку для проверки правила для электрического напряжения при последовательном соединении двух проводников.
В ответе:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) измерьте электрическое напряжение на концах каждого из резисторов и общее напряжение на контактах двух резисторов при их последовательном соединении;
3) сравните общее напряжение на двух резисторах с суммой напряжений на каждом из резисторов, учитывая, что погрешность прямых измерений с помощью лабораторного вольтметра составляет 0,2 В. Сделайте вывод.
Решение.
1) Схема экспериментальной установки:
2)
3) Вывод: общее напряжение на двух последовательно соединённых резисторах равно сумме напряжений на контактах каждого из резисторов.
26. Используя источник постоянного тока с напряжением 4,5 В, амперметр, вольтметр, соединённые параллельно резисторы = 12 Oм и переменный резистор (реостат) ползунок которого установлен в произвольном положении, определите силу тока в реостате путём измерения силы тока, текущего через источник, и напряжения на резисторе .
1. Соберите электрическую схему, показанную на рисунке.
2. Установите ползунок реостата примерно на середину.
3. Измерьте силу тока, текущего через источник.
4. Измерьте напряжение на резисторе .
5. Определите неизвестную силу тока в реостате .
В ответе:
1) изобразите схему изучаемой электрической цепи и укажите на ней направления токов, протекающих через резистор и реостат ;
2) укажите результаты измерений силы тока , текущего через источник, и напряжения на резисторе , указав примерную погрешность измерений;
3) запишите закон Ома для участка цепи, содержащего резистор , определив, таким образом, силу тока в резисторе ; вычислите силу тока ;
4) запишите правило для токов при параллельном соединении проводников;
5) используя п. 2—4, получите формулу для неизвестной силы тока в реостате и запишите её;
6) определите численное значение силы тока , оцените погрешность её измерения.
Решение.
1. Схема электрической цепи:
2.
3.
4.
5.
6.
Погрешность измерения силы тока можно оценить методом границ. Так как значение напряжения лежит в интервале от 4,1 В до 4,3 В, а значение силы тока лежит в интервале от 0,95 А до 1,05 А, то может изменяться в пределах от
≈
до
≈
Поэтому результат имеет погрешность ≈0,05 А, то есть
27. Используя источник постоянного тока с напряжением 4,5 В, амперметр, вольтметр, соединённые параллельно резисторы = 6 Ом и переменный резистор (реостат), ползунок которого установлен в произвольном положении, определите силу тока в реостате путем измерения силы тока, текущего через источник, и напряжения на резисторе .
1. Соберите электрическую схему, показанную на рисунке.
2. Установите ползунок реостата примерно на середину.
3. Измерьте силу тока, текущего через источник.
4. Измерьте напряжение на резисторе .
5. Определите неизвестную силу тока в реостате .
В ответе:
1) изобразите схему изучаемой электрической цепи и укажите на ней направления токов, протекающих через резистор и реостат ;
2) укажите результаты измерений силы тока , текущего через источник, и напряжения на резисторе , указав примерную погрешность измерений;
3) запишите закон Ома для участка цепи, содержащего резистор , определив, таким образом, силу тока в резисторе ; вычислите силу тока ;
4) запишите правило для токов при параллельном соединении проводников;
5) используя п. 2—4, получите формулу для неизвестной силы тока в реостате и запишите её;
6) определите численное значение силы тока , оцените погрешность её измерения.
Решение.
1. Схема электрической цепи:
2.
3.
4.
5.
6.
Погрешность измерения силы тока можно оценить методом границ. Так как значение напряжения лежит в интервале от 4,1 В до 4,3 В, а значение силы тока лежит в интервале от 1,95 А до 2,05 А, то может изменяться в пределах от
≈
до
≈
Поэтому результат имеет погрешность ≈0,07 А, то есть
33. Используя рычаг, три груза, штатив и динамометр, соберите установку для исследования равновесия рычага. Три груза подвесьте слева от оси вращения рычага следующим образом: два груза на расстоянии6 см и один груз на расстоянии 12 см от оси. Определите момент силы, которую необходимо приложить к правому концу рычага на расстоянии6 см от оси вращения рычага для того, чтобы он оставался в равновесии в горизонтальном положении.
В ответe:
1) зарисуйте схему экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта момента силы;
3) укажите результаты измерений приложенной силы и длины плеча;
4) запишите числовое значение момента силы.
Решение.