Цель: углубление знаний о законе Ома для участков цепи и о
законе Ома для полной цепи; определение внутреннего
сопротивления источника тока и его ЭДС.
Оборудование:
• источник питания;
• проволочный резистор;
• амперметр
• ключ
• вольтметр
• соединительные провода
Теоретическая часть.
• При разомкнутом ключе ЭДС источника тока равна
напряжению на внешней цепи. В эксперименте источник тока
замкнут на вольтметр, сопротивление которого должно быть
много больше внутреннего сопротивления источника тока.
Обычно сопротивление источника тока достаточно мало,
поэтому для измерения напряжения можно пользоваться
школьным вольтметром со шкалой 0-6В и сопротивлением
900Ом (см. под шкалой прибора). Поэтому отличие ЭДС и
напряжения источника тока не превышает десятых долей
процента, а поэтому погрешность измерения ЭДС равна
погрешности измерения напряжения.
• Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить
косвенным путем, сняв показания амперметра и вольтметра
при замкнутом ключе.
1. Соберите электрическую цепь по схеме. (Проверьте
правильность подключения амперметра и вольтметра)
2. Измерьте ЭДС источника тока.
3. Снимите показания амперметра I и
вольтметра U при замкнутом ключе.
4. Меняя реостатом сопротивление в цепи,
снять не менее трех показаний
амперметра и вольтметра.
5. Вычислите внутреннее сопротивление
источника тока для каждого случая по
формуле: (с точностью до тысячных долей)
U
r
I
Лабораторная работа «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»
учебно-методический материал по физике (10, 11 класс) на тему
Инструкция для проведения лабораторной работы в 11 классе по теме «Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока».
 Инструкция для проведения лабораторной работы по физике «Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока» | 13.98 КБ |
Предварительный просмотр:
Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока
При использовании любого источника тока необходимо, прежде всего, знать его ЭДС и внутреннее сопротивление. В работе рассматриваются простейшие способы измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока на основе использования закона Ома для замкнутой цепи.
Цель работы: измерить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.
Приборы и материалы : амперметр, источник тока, резистор, ключ, соединительные провода.
Указания к работе.
Физика 10 класс. Лабораторная работа. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока
1.Соберите цепь, изображенную на рисунке.
2.Измерьте ЭДС источника, пользуясь тем, что напряжение между его полюсами мало отличается от ЭДС, если R >> r.
3.Замкните ключ, измерьте силу тока I и напряжение U.
4. Рассчитайте, используя закон Ома для участка цепи, внешнее сопротивление R.
5.Рассчитайте внутреннее сопротивление источника тока по формуле: r = — R
6. Результаты измерений занесите в таблицу.
«Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»
Цель работы: научиться определять ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока. Схема электрической цепи, которой пользуются в этой работе, показана на рисунке.
При разомкнутом ключе ЭДС источника тока равна напряжению на внешней цепи. В эксперименте источник тока замкнут на вольтметр, сопротивление которого должно быть больше внутреннего сопротивления источника тока г. Обычно сопротивление источника мало, поэтому для измерения напряжения можно использовать школьный вольтметр со шкалой 0-6 В и сопротивлением Rв = 900 Ом. Так как сопротивление источника обычно мало, то действительно Rв>> r. При этом отличие Е от U не превышает десятых долей процента, поэтому погрешность измерения ЭДС равна погрешности измерения напряжения. Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить косвенно, сняв показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе. Действительно, из закона Ома для замкнутой цепи получаем Е = U + Ir, где U = IR — напряжение на внешней цепи. Поэтому Для измерения силы тока в цепи
можно использовать школьный амперметр со шкалой 0-2 А.
Вывод: Были получены результаты измерений, в ходе эксперимента работы с приборами для определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.
Источник:
Решебник по физике за 10 класс (Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев, 2000 год),
задача №
к главе «Лабораторная работа №3».
Определение эдс и внутреннего сопротивления источника тока
Измерение ЭДС источника тока и его внутреннего сопротивления.
В данной лабораторной работе предлагается собрать электрическую цепь, изучить метод измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока с помощью амперметра и вольтметра.
В первом опыте предлагается измерить ЭДС источника. Если присоединить вольтметр к источнику тока без нагрузки, то его показания будут равны значению ЭДС.
Во втором опыте к источнику тока присоединяется нагрузка и замыкается цепь. В соответствии с законом Ома для полной цепи: $I=frac$
(varepsilon) — ЭДС источника тока, В;
r — внутренне сопротивление источника тока, Ом;
R — сопротивление резистора, Ом;
I — сила тока в цепи, А.
ЭДС источника была измерена в первом опыте, сила тока в цепи определяется с помощью амперметра. При помощи вольтметра и амперметра можно измерить значения силы тока I и напряжения U, и, используя закон Ома для участка цепи, определить сопротивление резистора: $R=frac$
Таким образом, внутреннее сопротивление источника тока можно рассчитать по формуле: $r=frac-R=frac$
«Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»
Цель работы: научиться определять ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока. Схема электрической цепи, которой пользуются в этой работе, показана на рисунке.
При разомкнутом ключе ЭДС источника тока равна напряжению на внешней цепи. В эксперименте источник тока замкнут на вольтметр, сопротивление которого должно быть больше внутреннего сопротивления источника тока г. Обычно сопротивление источника мало, поэтому для измерения напряжения можно использовать школьный вольтметр со шкалой 0-6 В и сопротивлением Rв = 900 Ом. Так как сопротивление источника обычно мало, то действительно Rв>> r. При этом отличие Е от U не превышает десятых долей процента, поэтому погрешность измерения ЭДС равна погрешности измерения напряжения. Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить косвенно, сняв показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе. Действительно, из закона Ома для замкнутой цепи получаем Е = U + Ir, где U = IR — напряжение на внешней цепи. Поэтому Для измерения силы тока в цепи
можно использовать школьный амперметр со шкалой 0-2 А.
Вывод: Были получены результаты измерений, в ходе эксперимента работы с приборами для определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.
Источник:
Решебник по физике за 10 класс (Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев, 2000 год),
задача №
к главе «Лабораторная работа №3».
Виртуальная лабораторная работа «Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»
Лабораторная работа «Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока» выполняется на основе интерактивной модели.
Интерактивная модель позволяет организовать выполнение работы для 5 вариантов.
Инструкция к лабораторной работе составлена на основе лабораторной работы из учебника «Физика 10» Г.Я. Мякишева и позволяет организовать онлайн выполнение лабораторной работы в отсутствие оборудования.
Целевая аудитория: для учителя
Уважаемые коллеги! Автор ждёт Ваши отзывы! Оставьте своё мнение о разработке!
Всего комментариев: 0
Физкультминутки
Физкультминутки обеспечивают кратковременный отдых детей на уроке, а также способствуют переключению внимания с одного вида деятельности на другой.
Новые методические разработки
Популярные статьи
Последние новости образования
В помощь учителю
Уважаемые коллеги! Добавьте свою презентацию на Учительский портал и получите бесплатное свидетельство о публикации методического материала в международном СМИ.
Для добавления презентации на портал необходимо зарегистрироваться.
Диплом и справка о публикации каждому участнику!
Популярное
23 февраля
Все материалы, размещенные на сайте, созданы пользователями сайта и представлены исключительно в ознакомительных целях. Использование материалов сайта возможно только с разрешения администрации портала.
Фотографии предоставлены
Определение ЭДС и внутреннего сопротивление источника тока
Цель работы – определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока; исследовать зависимости полезной и полной мощности, развиваемых источником тока, и его КПД от нагрузочного сопротивления.
1) Явление, изучаемое в работе: возникновение электрического тока под действием ЭДС источника в замкнутой цепи.
2) Определения:
Работа электрического тока в замкнутой электрической цепи совершается за счет действия сторонних сил, вызывающих разделение зарядов внутри источника и поддерживающих на его выходе постоянное напряжение. Работой тока называют работу сил электрического поля, создающего ток. Отношение работы Аст, совершаемой сторонними силами по перемещению заряда q вдоль цепи, к значению этого заряда называется электродвижущей силой (ЭДС) источника:
Силой тока называется скалярная величина, равная отношению заряда ∆q, который переносится сквозь площадь поперечного сечения проводника за время ∆t к этому промежутку времени:
Напряжение на концах участка цепи численно равно работе электрического поля по перемещению заряда из одной точки поля в другую:
Известно также, что количество электричества (заряд) можно подсчитать по формуле:
Для появления и поддержания электротока необходима разность потенциалов .
Если соединить две точки поля с разными потенциалами, то по проводнику потечет ток I. Разность потенциалов называется электрическим напряжением:
Кроме того, из Закона Ома для участка цепи электрическое напряжение равно произведению силы тока на электрическое сопротивление:
Способность проводника ограничивать силу тока в цепи называют электрическим сопротивлением. Электрическое сопротивление – физическая величина равная отношению напряжения U между концами проводника, являющегося участком цепи, к силе тока I:
Сопротивление зависит от размеров, формы и материала проводника. Для однородного линейного проводника длинной l и площадью поперечного сечения S сопротивление равно:
где — удельное электрическое сопротивление.
Мощность электротока равна отношению работы тока A ко времени t, за которое эта работа была совершена:
Коэффициентом полезного действия (КПД) источника постоянного тока называется величина равная отношению полезной мощности электротока к полной мощности:
где Pполезн – мощность, выделяемая в виде тепла при прохождении электротока через сопротивление, определяется законом Джоуля – Ленца:
Pполн является суммой полезной мощности и мощности, выделяющейся на внутреннем сопротивлении:
3) Основные физ. законы:
Закон Ома для замкнутой цепи: сила тока в замкнутой цепи равна отношению ЭДС источника тока к суммарному сопротивлению всей цепи
где R – внешнее сопротивление цепи;
r – внутреннее сопротивление источника тока.
Если ток проходит по неподвижному металлическому проводнику, то вся работа тока идет на его нагревание и, по Закону сохранения энергии:
используя выражение для работы тока, сформулируем Закон Джоуля – Ленца:
Количество теплоты, выделяемое проводником, прямо пропорционально силе тока, времени его прохождения по проводнику и падению напряжения на нем:
