Global EE

Электричество — Задание 17 ОГЭ по физике №00040414

Задание №17. Лабораторная Работа

Электричество

№2. Задание 17

ID: 00040414

Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R 2, 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. В одну цепь последовательно (друг за другом, по кругу) включаем источник тока, ключ, реостат, амперметр и резистор $R_2$. Вольтметр подключаем параллельно резистору — прямо к его двум концам. Такое подключение не случайно: амперметр должен пропускать через себя весь ток цепи, поэтому стоит в разрыв, а вольтметр меряет «разницу напора» между двумя точками, поэтому цепляется по бокам от резистора.

Почему так. Реостат — это переменное сопротивление, «кран», которым мы регулируем ток в цепи. Двигая его ползунок, мы задаём нужное значение тока, а вольтметр показывает, какое напряжение при этом установилось на резисторе. Проделав так три раза, мы получаем три пары чисел и по ним видим, как связаны ток и напряжение.

Ход опыта и измерения. Реостатом ставим ток $0{,}3$ А и снимаем напряжение; затем $0{,}4$ А — снимаем напряжение; затем $0{,}5$ А — снова снимаем. Каждое число записываем с погрешностью прибора: ток как $I \pm 0{,}02$ А, напряжение как $U \pm 0{,}1$ В. Оформляем таблицей из двух строк (или строим точки на графике $I(U)$).

Как обработать. Посмотрите на отношение $\dfrac{U}{I}$ в каждом опыте: у резистора оно во всех трёх случаях получается одинаковым (в пределах погрешности) — это и есть его сопротивление. А точки на графике $I(U)$ ложатся на прямую, проходящую через начало координат.

Вывод. Сила тока в резисторе прямо пропорциональна напряжению на его концах: увеличили напряжение вдвое — ток тоже вырос вдвое. Это и есть экспериментальное подтверждение закона Ома для участка цепи.

Ответ

Схема: источник тока, ключ, реостат, амперметр и резистор $R_2$ соединены последовательно; вольтметр подключён параллельно резистору $R_2$. Реостатом поочерёдно устанавливают ток $0{,}3$ А, $0{,}4$ А и $0{,}5$ А и каждый раз снимают напряжение. Результаты записывают таблицей: $I_1 = (0{,}30 \pm 0{,}02)$ 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 — во сколько раз растёт напряжение, во столько же раз растёт ток, а отношение $U/I$ во всех трёх опытах одинаково (это сопротивление резистора).

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электричество» (8)