Global EE

Электричество — Задание 17 ОГЭ по физике №00040544

Задание №17. Лабораторная Работа

Электричество

№2. Задание 17

ID: 00040544

Необходимо провести измерение работы электрического тока, протекающего через лампу накаливания в течение 1 мин. В исследовании используются электрическая лампа на подставке, источник постоянного тока, ключ, соединительные провода, часы. 1) Какое ещё оборудование понадобится для проведения этого исследования? 2) Запишите алгоритм действий по измерению работы электрического тока.

Источник: ФИПИ

Решение

Чего не хватает в наборе. Лампа, источник тока, ключ, провода и часы позволяют собрать цепь и отмерить время, но не позволяют измерить ни одной электрической величины. А работа тока считается по формуле $A = U I t$: время у нас есть, а напряжение и сила тока — нет. Значит, нужны вольтметр и амперметр.

Как включают приборы. Амперметр — в разрыв цепи (последовательно с лампой), потому что весь ток должен пройти сквозь него. Вольтметр — параллельно лампе, прямо к её выводам, потому что он измеряет разность между двумя точками цепи.

Особенность лампы. Нить накаливания при прохождении тока раскаляется, а у горячего металла сопротивление больше, чем у холодного. Поэтому сразу после замыкания ключа показания приборов «плывут»: записывать их надо тогда, когда свечение установилось и стрелки замерли.

Алгоритм действий.

  • Собрать цепь: источник тока — ключ — амперметр — лампа (последовательно); вольтметр подключить параллельно лампе.
  • Замкнуть ключ, дать лампе разгореться и дождаться, пока показания приборов перестанут меняться.
  • Записать показания амперметра $I$ и вольтметра $U$.
  • По часам отсчитать время работы тока $t = 1$ мин и перевести его в секунды: $t = 60$ с.
  • Вычислить работу тока: $A = U I t$, ответ записать в джоулях.

Почему формула такая. Работа тока — это энергия, которую ток передал лампе; она тем больше, чем выше напряжение, чем сильнее ток и чем дольше он течёт. Поэтому в формуле стоит произведение всех трёх величин.

Ответ

1) Дополнительно понадобятся амперметр (измерять силу тока через лампу) и вольтметр (измерять напряжение на лампе). 2) Алгоритм: собрать цепь, соединив последовательно источник тока, ключ, амперметр и лампу; вольтметр подключить параллельно лампе; замкнуть ключ и дождаться, пока свечение установится, а стрелки приборов перестанут двигаться; записать показания амперметра $I$ и вольтметра $U$; время работы тока взять из условия — $t = 1$ мин $= 60$ с (отсчитать по часам); вычислить работу электрического тока по формуле $A = U I t$ и записать результат в джоулях.
Другие задания по теме «Электричество» (8)