Global EE

Электричество — Задание 17 ОГЭ по физике №00040008

Задание №17. Лабораторная Работа

Электричество

№2. Задание 17

ID: 00040008

Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R 1, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах. Абсолютную погрешность измерения силы тока принять равной ±0,02 А, напряжения – ±0,1 В. В бланке ответов: 1) нарисуйте электрическую схему эксперимента; 2)   установив с помощью реостата поочерёдно силу тока в цепи, равную 0,3 А, 0,4 А и 0,5 А, и измерив в каждом случае значение электрического напряжения на концах резистора, укажите результаты измерения силы тока и напряжения с учётом абсолютной погрешности измерения для трёх случаев в виде таблицы (или графика); 3)   сформулируйте вывод о зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах.

Источник: ФИПИ

Решение

Собираем установку. Источник тока, ключ, реостат, амперметр и резистор $R_1$ соединяем в одну замкнутую цепочку — последовательно. Вольтметр цепляем отдельно, параллельно резистору $R_1$: его два провода идут прямо на выводы резистора.

Почему приборы включают именно так. Ток в последовательной цепи всюду одинаков, поэтому амперметр ставят в разрыв — весь ток проходит сквозь него. Напряжение же — это «разность» между двумя точками цепи, поэтому вольтметр подключают «в обход», параллельно тому участку, напряжение на котором интересует.

Что даёт реостат. Реостат — регулируемое сопротивление. Передвигая его ползунок, мы плавно меняем ток в цепи и можем выставить ровно те значения, которые требует задание: $0{,}3$ А, потом $0{,}4$ А, потом $0{,}5$ А.

Измерения. На каждом из трёх шагов записываем пару значений с погрешностями приборов: силу тока как $I \pm 0{,}02$ А, напряжение как $U \pm 0{,}1$ В. Три пары удобно свести в таблицу; можно вместо таблицы отметить три точки на графике зависимости силы тока от напряжения.

Обработка и вывод. Разделите в каждом опыте напряжение на силу тока. Все три значения $U/I$ совпадут в пределах погрешности — значит, сопротивление резистора не зависит от того, какой ток через него идёт. А сами точки на графике $I(U)$ выстроятся вдоль прямой, выходящей из начала координат. Вывод: сила тока в резисторе прямо пропорциональна напряжению на его концах.

Ответ

Схема: источник тока, ключ, реостат, амперметр и резистор $R_1$ включены последовательно, вольтметр — параллельно резистору $R_1$. Реостатом устанавливают ток $0{,}3$ А, $0{,}4$ А, $0{,}5$ А и каждый раз снимают показание вольтметра. Таблица результатов: $I_1 = (0{,}30 \pm 0{,}02)$ А — $U_1 = (U_1 \pm 0{,}1)$ В; $I_2 = (0{,}40 \pm 0{,}02)$ А — $U_2 = (U_2 \pm 0{,}1)$ В; $I_3 = (0{,}50 \pm 0{,}02)$ А — $U_3 = (U_3 \pm 0{,}1)$ В. Вывод: сила тока в резисторе прямо пропорциональна напряжению на его концах: отношение $U/I$ во всех опытах одно и то же, а график зависимости $I(U)$ — прямая через начало координат.

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электричество» (8)