Народна Освіта » Фізика » § 33. Роль фізики в сучасному суспільстві

НАРОДНА ОСВІТА

§ 33. Роль фізики в сучасному суспільстві

 

Фізика та науково-технічний прогрес

Специфіка фізики полягає в тому, що це дослідна наука, яка базується на фактах, отриманих в результаті як простих, так і дуже складних і дорогих експериментів. У мистецтві отримання дослідних фактів, по складності використовуваної техніки і застосовуваного математичного апарату - фізика лідер серед природничих наук. Прилади та інструменти, створені спочатку для фізичних досліджень, знаходять згодом застосування у техніці, хімії, біології, медицині, астрономії, тощо.

Дослідження в галузі фізики проявляються в практичному житті найперше, як досягнення техніки і технології. Наприклад, перші оптичні мікроскопи зі збільшенням в 300 разів з'явилися 350 років тому як результат досліджень природи світла. На початку 80-тих років минулого сторіччя було створено скануючий тунельний мікроскоп СТМ, з допомогою якого можна спостерігати окремі атоми (мол. 33.1). Цей винахід потребував знань таких розділів фізики, як атомна фізика, квантова механіка, електрика і механіка.

Мало хто сьогодні уявляє своє життя без персонального комп'ютера. А цей пристрій є вершиною досягнень фізичної науки в галузі створення напівпровідникових матеріалів, мікросхем і принципів мікромініатюризації та схемотехніки. Розміри основних елементів мікросхем на 2016 рік становлять 10 нм - це в сорок разів менше, ніж довжина хвилі фіолетового світла. Такі малі масштаби дозволяють розмістити на одному кристалі декілька сотень мільйонів транзисторів. Вчені, які створили транзистор, мікросхеми та CTM були нагороджені престижною Нобе-

лівською премією, що підкреслює суспільну значимість їх винаходів.

 

Сьогодні фізичні дослідження проводяться великими колективами вчених в сучасних науково-дослідних центрах (мал. 33.2). Сучасна фізична лабораторія (мал. 33.3) оснащена апаратурою, яка використовує останні досягнення фізичної науки в галузі електроніки, наднизьких температур і надпровідності.

Часто під дану конкретну задачу виготовляється комп'ютер, мікросхеми для якого проектуються і виготовляються прямо в лабораторії на установках вартістю в десятки мільйонів гривень (мал. 33.4). На мал. 33.5 ви можете бачити вакуумні бокси, в яких зберігаються мікросхеми.

Вплив фізики на суспільний розвиток

Атомарна гіпотеза виникла близько двох з половиною тисяч років тому, а доведена як теорія - в праці Ейнштейна тільки у 1905 році. Сьогодні ситуація в суспільстві різко змінилася - кількість інформації подвоюється приблизно кожні п'ять років. При таких темпах неможливо обійтися без комп'ютерів, які здатні обробляти величезні масиви даних надзвичайно швидко. Наприклад, суперкомп'ютер СКІТ, створений в Інституті ім. Глушкова (м. Київ), використовує 64-процессорный, 32-вузловий кластер, виготовлений на основі процесорів Intel ltanium-2, які працюють з тактовою частотою 1,4 ГГц (в 1 000 разів швидше, ніж ваш домашній комп'ютер), виконуючи 2,5 трильйони операцій в секунду і має пам'ять 15 трильйонів байт. CKIT вирішує задачі з 1 300 000 невідомих за 20 хвилини. Такі задачі виникають при обробці інформації, що надходить із супутника «СІЧ—1М», який було запущено на геос-таціонарну орбіту в 2004 році українською ракетою «Циклон-3». (СКІТ означає: «суперкомп'ютери! інформаційні технології». Геостаціонарна орбіта - орбіта, площина якої співпадає з площиною екватора, супутник обертається з періодом обертання Землі і здається наземному спостерігачеві нерухомим).

Пошуки нових джерел енергії

Темою номер один у світі давно вже стала нестача енергії, яку називають «енергетичною кризою». Пов'язана вона з тим, що таких джерел, як нафта, ву-

гілля і газ при нинішніх темпах споживання енергії надовго не вистачить. Вихід зараз бачать у будівництві великої кількості АЕС.

Але фізика знає ще потужніші джерела енергії. У Франції розпочалося будівництво Міжнародного термоядерного реактора ITER (мол. 33.6). Ця установка вироблятиме енергію при злитті ядер дейтерію і тритію при температурі 100 млн. градусів з утворенням ядер гелію - такі реакції називають термоядерними. Дейтерій отримують електролізом води, а тритій - в зонах відтворення ядерних реакторів. Термоядерні реактори набагато безпечніші за нинішні АЕС, а паливо для них практично в необмеженій кількості містить вода. А поки що найближчий діючий термоядерний реактор знаходиться від нас на відстані 150 000 000 км - це наше Сонце (мол. 33.7), яке випромінює енергію вже 5 млрд. років.

Фізика відноситься до фундаментальних, тобто базисних наук. Історія розвитку фізики як науки показує, наскільки простими виглядають навіть найскладніші, на перший погляд, явища. Тому в людини, яка вивчала фізику, виробляється своєрідне бачення оточуючого світу. Вона шукає закономірності в хитросплетінні подій, що її оточують, сподіваючись за видимим нагромадженням фактів знайти прості і ясні закони, логіку яких можна зрозуміти і використати. Фізика зміцнює віру людини в те, що світ влаштований раціонально, і таким чином спонукає її до дії, в той час, як віра в ірраціональне робить людину пасивною і бездіяльною. Фізика також викликає довіру до висловлюваних фактів та ідей в силу застосовуваного нею логічного принципу доказовості. З цих причин економіст, соціолог чи юрист, що вивчали фізику - успішніші в своїй професії, не кажучи вже про інженера, математика, хіміка, військового, лікаря чи біолога, робота яких постійно пов'язана з використанням сучасної техніки і технологій.

ПІДСУМКИ РОЗДІЛУ Il

1.

 

2.

 

3.

 

4.

 

5*.

 

6.

 
   

7.

_I

8*.

_I

9.

 

10.

 

11*.

 

12.

 

ЗАВДАННЯ ДО РОЗДІЛУ Il

 

І. Тестові завдання.

 

Виберіть правильний варіант відповіді:

1. Який заряд пройшов через провідник за 2 хвилини при струмі З А?

А

Б

В

Г

6 Кл

360 Кл

180 Кл

ЗбКл

 

2. Від краплини води із зарядом +q відділили краплину з електричним зарядом -q. Яким став заряд краплини?

А

Б

В

г

0

-2q

+q

+2q

 

3. Визначте силу, з якою однорідне електричне поле, напруженістю 2000 Н/Кл, діє на точковий електричний заряд 5-10-6 Кл.

А

Б

В

Г

10 мКл

5 мКл

2 мКл

1 мКл

 

4. Який із зарядів негативний?

А

Б

В

Г

другий

обидва

негативні

перший

обидва

позитивні

 

 

5. Який опір резистора, якщо через нього іде струм 0,5 А при напрузі 12 В?

А

Б

В

Г

6 Ом

24 0м

8 0м

2,4 Ом

 

6. Запишіть значення сили струму за показами амперметра.

А

Б

В

Г

0,25 А

0,5 А

0,05 А

0,2 А

 

 

7. Запишіть значення напруги з врахуванням похибки вимірювання.

А

Б

В

Г

(4,30,5) В

(4,60,5) В

(4,60,1) В

(4,30,2) В

 

 

8. За графіком залежності опору провідника від довжини визначте його питомий опір. Площа перерізу провідника 1 мм2.

А

Б

В

Г

0,2 Om-mmVm

5 Om-mmVm

2 Om-mmVm

0,5 ОмммУм

 

 

9. Установіть відповідність між назвою фізичної величини та літерою, якою її традиційно позначають в таблиці 1. Результати впишіть в клітиночки таблиці 2.

Таблиця 1    Таблиця 2

1

Питомий опір

А

/

2

Сила струму

Б

U

3

Напруга

В

T

4

Електричний заряд

Г

Q

   

Д

P

 

А

Б

В

Г

Д

1

         

2

         

3

         

4

         

 

10. Через поперечний переріз спіралі електроплитки опором 10 Ом іде струм 2 А. Яку кількість теплоти виділить плитка з 10 хв?

 

А

Б

В

Г

12 кДж

12 Дж

24 Дж

24 кДж

11. Як з'єднані між собою резистори, вказані на рисунку?

А

Б

В

Г

1    і 2 -

ПОСЛІДОВНО,

2    і 3 —

паралельно

1    ІЗ-

послідовно,

2    і 3 -

паралельно

1 з 2 і 3 -послідовно, 2 і 3 -

паралельно

1,2 і 3 -послідовно

12. Запишіть математичний вираз, за допомогою якого можна обчислити механічну потужність постійного струму.

А

Б

В

г

UI

P-R

UI-PR ]

U2ZR

II. Задачі

Дайте розгорнуту відповідь на наступні задачі:

1.    Який заряд пройшов через провідник за 6 с при рівномірному збільшенні сили струму від 2 А до 6 А?

 

2.    Усі резистори, вказані на малюнку, мають однаковий опір 300 Ом. Загальна напруга на ділянці 200 В. Який загальний опір має ділянка, вказана на малюнку а) а, б) б? Який струм іде через кожний резистор на ділянці в) а, г) бі

3. Два провідники виготовлені з однакового матеріалу. Яке співвідношення між опорами і цих провідників RyR2, якщо перший провідник має довжину меншу, ніж у другого в 3 рази, а діаметр другого в 3 рази менший, ніж діаметр першого?

 

4 Визначте напругу між точками: а) а та Ь, б) b та с.

5.    Скільки часу тривало нікелювання корпусу чайника, якщо на його поверхні утворився шар нікелю масою 1,8 г при силі струму 2 А? Електрохімічний еквівалент нікелю становить 0,3 мг/Кл.

 

6.    Визначте а) загальний опір електричного кола вказаного на схемі, б) силу струму через резистор опором 2 Ом, в) напругу на резисторі опором 1,5 Ом.

7.    Заряд 5 нКл помістили в точку поля з потенціалом 2 000 В. Яка енергія заряду?

 

8.    Резистори 1, 2 та 3 мають опір по 1 Ом кожен, а резистори 4, 5, 6 та 7 мають опір по 2 Ом кожен. Визначте: а) напругу між точками с і d, якщо напруга між точками а та b дорівнює 48 В. б) Силу струму через кожен з резисторів.

9.    Знайдіть а) силу струму на усіх ділянках електричного кола; б) напругу між точками а-b та c-d; в)* потенціал в точках а, с та d, за умови, що потенціал в точці b дорівнює нулю.

10.    На фотографії зображене електричне коло, а) Перелічіть прилади, з яких складається електричне коло, б) Накресліть електричну схему кола, в) Цифровий вольтметр показує 4,45 В - на чому він міряє напругу? г) Чому амперметр не показує струм? д)* Яка напруга на реостаті?

 

11.    В колі з EPC =6,0 В і внутрішнім опором 2,0 Ом через зовнішній опір іде струм I= 1,0А? Який струм піде в колі, якщо зовнішній опір збільшити вдвоє?

12.    На фотографії зображене електричне коло, а) Накресліть електричну схему цього кола. Цифровий амперметр показує 2,70 А, стрілочний вольтметр - напругу 0,20 В, EPC батареї 4,59 В. б) Який опір амперметра? д)* Обчисліть внутрішній опір джерела.

Вивчення теплового балансу при змішуванні води

різної температури

МЕТА РОБОТИ· перевірити на досліді справедливість рівняння теплового v    У балансу у випадку змішування води різної температури

ПРИЛАДИ    калориметр, термометр, мензурка, склянка, посудини з

І МАТЕРІАЛИ:    холодною й теплою водою

Складемо рівняння теплового балансу в припущенні, що холодна і тепла вода обмінюються теплом тільки між собою: Q1 + Q2 = 0. Оскільки деякі втрати неминучі, то по-ТЕОРЕТИЧНІ трібно підрахувати модуль реальної суми 1(2, + Q2І = AQ. ВІДОМОСТІ. А щоб можна було оцінити відносне значення відхилення від ідеального випадку, треба знайти ще величину ε(0 = AQZQ1. Визначаючи масу води, будемо вважати, що 1 мл води має масу 1 г.

Хід роботи

1.    Накресліть схему досліду.

2.    Використовуючи мензурку, налийте в склянку воду кімнатної температури масою W1 й виміряйте її температуру Zc.

3.    Використовуючи мензурку, налийте в калориметр гарячу воду масою w, і виміряйте її температуру t\.

4.    Додайте в калориметр воду зі склянки й після встановлення теплової рівноваги виміряйте температуру суміші Z0.

5.    Обчисліть кількість теплоти Q1, яку отримала холодна вода: Q1 = Cw1(Z0-Zc1).

6.    Обчисліть кількість теплоти Q2, яку віддала тепла вода: Q2 = cm2(t° - t\) - це значення буде від'ємним.

7.    Обчисліть модуль суми 1(2, + (22і = AQ.

8.    Обчисліть відношення: ε(0 = AQ/ Qr

9.    Результати вимірювань та обчислень запишіть у таблицю:

тгкг t\, °С т2, кг t\,°C і, °С Qr Дж Q2, Дж AQ, Дж E(Q)

Висновок

1.    Вкажіть якої мети ви досягли, виконуючи дану роботу.

2.    В чому полягає основний результат роботи?

3.    Оцініть точність виконання роботи у відсотках.

4.    Перечисліть основні чинники, які вплинули на точність вимірювань.

Дайте відповіді на запитання:

1.    Який універсальний закон лежить в основі рівняння теплового балансу?

2.    Чому AQ в даній роботі не може дорівнювати нулю?

3.    При змішуванні 2 кг води, що має температуру 20°С і 3 кг води тієї ж температури ми отримаємо 5 кг води при 20°С. Чому маси додалися, а температури - ні?

Лабораторна робота № 2

Визначення питомої теплоємності речовини

МЕТА РОБОТИ:

ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ:

ТЕОРЕТИЧНІ

ВІДОМОСТІ.

1. Накресліть схему досліду.

2 . Відміряйте за допомогою мензурки 200 мл води кімнатної температури, налийте її в калориметр і виміряйте її температуру

3.    Визначте температуру t\ теплої (50-55°С) води в посудині з циліндрами.

4.    Опустіть у калориметр металевий циліндр, вийнявши його при допомозі гачка з посудини з теплою водою і накрийте калориметр кришкою.

5.    Через 1 -2 хвилини, після встановлення теплової рівноваги, виміряйте температуру води в калориметрі L

6.    Вийміть циліндр з води, просушіть і визначте його масу ту в грамах, використовуючи терези.

7.    Обчисліть питому теплоємність ст металу, з якого виготовлений циліндр за формулою (1).

8.    За таблицею густин визначте речовину, з якої імовірно виготовлено даний циліндр.

9.    Результати вимірювань та обчислень запишіть у таблицю:

Висновок

1.    Вкажіть якої мети ви досягли, виконуючи дану роботу.

2.    В чому полягає основний результат роботи?

3.3 якого металу виготовлено циліндр? Обґрунтуйте свій вибір.

4. Перечисліть основні чинники, які вплинули на точність вимірювань.

Дайте відповіді на запитання:

1.    Поясніть, чому в даній роботі масу тіл можна вимірювати в грамах і це не вплине на загальний результат, який ми отримаємо в СІ.

2.    Чому під час теплообміну між циліндром і водою, калориметр потрібно накрити кришкою?

3.    Як можна за допомогою термометра виміряти температуру дверної ручки у вашому кабінеті фізики?

Визначення питомої теплоти плавлення льоду

МЕТА РОБОТИ:

ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ:

ТЕОРЕТИЧНІ

ВІДОМОСТІ.

Хід роботи

1.    Накресліть схему досліду.

2.    Приготуйте в морозилці лід, наливши воду у форму для коктейлів. Вийміть декілька кусочків льоду і покладіть їх в пластикову тарілку. Почекайте, поки лід почне танути.

3.    Налийте в калориметр 200 г теплої (30-40°С) води і через 0,5 хв. виміряйте температуру води, яка встановилася.

4.    Вкиньте кубик льоду у калориметр і чекайте, поки увесь лід не розтане. Перемішуючи отриману воду виміряйте кінцеву температуру V, що встановилася.

5.    Перелийте воду, що утворилася в калориметрі у мензурку і визначте її масу. Відніміть від отриманого значення масу теплої води, яка спочатку містилася в калориметрі і отримайте масу льоду тт.

6.    За формулою (1) обчисліть питому теплоту плавлення льоду.

7.    Запишіть в таблицю табличне значення питомої теплоти плавлення льоду.

8.    Результати вимірювань та обчислень запишіть у таблицю:

1.    Вкажіть якої мети ви досягли, виконуючи дану роботу.

2.    В чому полягає основний результат роботи?

3.    Порівняйте отримане значення питомої теплоти плавлення льоду з табличним значенням.

4.    Перечисліть основні чинники, які вплинули на точність вимірювань.

Дайте відповіді на запитання:

1.    Який фізичний зміст питомої теплоти плавлення льоду.

2.    Чому лід зберігає температуру 0°С протягом усього часу плавлення?

3.    Виведіть формулу (1).

Лабораторна робота № 4

Виготовлення дротяного резистора

МЕТА РОБОТИ:

ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ:

ТЕОРЕТИЧНІ

ВІДОМОСТІ.

Хід роботи

1. Намотайте на шматок олівця довжиною 4 см мідний ізольований дріт діаметром 0,1-0,25 мм і довжиною 2 м так, щоб зробити котушку довжиною 3 см. Щоб дріт не розмотувався, обгорніть каркас скочем (мал.1). На початку і в кін-

ці котушки залиште вільні кінці дроту довжиною 10 см. Кінці провідника довжиною 1-1,5 см зачистіть (звільніть від ізоляції).

2.    Діаметр дроту d визначте штангенциркулем з точністю до 0,01 мм, але спочатку зачистіть вимірювану ділянку від лаку.

3.    Площу перерізу провідника визначаємо за формулою S = Tid2! 4.

4.    Опір усього дроту обчислимо із співвідношення R = р·—.

5.    Помістіть резистор в прозору коробочку і герметично закрийте кришкою (мал. 1). Вільні кінці дроту виведіть назовні.

6.    Виміряйте омметром (мал. 2) опір виготовленого резистора. Порівняйте його з обчисленим значенням, тобто знайдіть різницю AR = \R -R І.

розр впмір

7.    Обчисліть відносне значення різниці IR -R If тобто є (R) = AR/ R . .

8.    Дані вимірювань і обчислень запишіть у таблицю:

               

Висновок

1.    Чого ви навчилися в даній роботі згідно вказаної мети?

2.    Наведіть основні результати вимірювань та обчислень з врахуванням похибок

Дайте відповіді на запитання:

1.    Які величини в цій роботі треба виміряти, а які розрахувати?

2.    Числове значення якого опору точніше: виміряного омметром чи розрахованого за формулою?

3.    Визначте абсолютну похибку вимірювання омметром. Вона дорівнює одиниці найменшого розряду цифри на дисплеї приладу. Наприклад, прилад показує 1,8 Ω - отже AR = 0,1 Ом. Обчисліть відносну похибку вимірювання опору омметром ε (R).

Додаткові завдання:

1.    Обчисліть абсолютну і відносну похибки вимірювання довжини дроту Al та с(1). Нагадуємо, що абсолютна похибка дорівнює половині ціни поділки приладу, в даному випадку - лінійки.

2.    бчисліть абсолютну і відносну похибки вимірювання діаметра дроту Ad

та ε(ά).

3.    Визначте відносну похибку обчислення площі поперечного перерізу дроту C(S).

 

4.    Визначте відносну похибку обчислення опору дроту c(R) та абсолютну похибку вимірювання опору e(R) за формулою

Лабораторна робота № 5

Вимірювання сили струму, електричної напруги та визначення опору резистора

МЕТА РОБОТИ:

навчитися складати нескладне електричне коло і вимірювати силу струму за допомогою амперметра та напругу за допомогою вольтметра, а також визначати опір резистора

ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ:

джерело струму, амперметр постійного струму, реостат з максимальним опором 6 Ом, вимикач, з'єднувальні провідники

 

1. Силу струму вимірюють амперметром, який вмикають послідовно з досліджуваною ділянкою (мал. Ί). Напругу вимірюють за допомогою вольтметра, який вмикають паралельно з досліджуваною ділянкою. Щупи, що йдуть від вольтметра, зображено стрілочками, ними потрібно доторкатися до вказаних на малюнку точок. Опір резистора можна обчислити за формулою:

ТЕОРЕТИЧНІ

ВІДОМОСТІ.

 

2. Обчислення похибок вимірювання. Абсолютна похибка стрілочного приладу дорівнює половині ціни поділки, наприклад: Al = Cfly AU = C1/2. Абсолютна похибка цифрового приладу дорівнює одиниці найменшого розряду, наприклад, якщо амперметр показує 0,26 А, то AI = 0,01 А.

 

 

Хід роботи

 

1.    Зберіть електричне коло (мал. 7J. Вольтметр не потрібно приєднувати до вказаних на схемі точок.

2.    Включіть вимикач і запишіть покази амперметра /,.

3.    Доторкніться щупами вольтметра до точок а та b і запишіть покази приладу Uv

4.3а формулою (1) обчисліть опір реостата

*.·

5. Змініть положення движка реостата і ще раз виміряйте напругу на реостаті U2 та струм в колі/,.

6.3а формулою (Ί) обчисліть опір реостата

7.    Виміряйте напругу U між точками с і d при а) увімкненому вимикачі, б) вимкненому вимикачі (Ui).

8.    Результати вимірювань та обчислень запишіть у таблицю:

               

9. Обчисліть похибку вимірювання при визначенні опору реостата в першому положенні движка і запишіть результати обчислень в таблицю:

           

1.    Вкажіть якої мети ви досягли, виконуючи дану роботу.

2.    Запишіть отримане значення R1 в стандартному вигляді.

3.    Поясніть малюнком, в якому положенні движка реостата його опір був більшим.

4.    Перечисліть основні чинники, які вплинули на точність вимірювань.

 

Дайте відповіді на запитання:

1. Як змінилися покази амперметра і вольтметра при збільшенні опору реостата?

2.    Чому U1 > (У?

3.    Покази приладів (мол. 2): I1 = ІООмкА,

I2 = 99 мкА, (/, = IOB. Які покази вольтметра V2?

Лабораторна робота №6

Дослідження електричного кола з послідовним

з'єднанням провідників

МЕТА РОБОТИ:

дослідним шляхом перевірити закони послідовного з'єднання провідників

ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ:

джерело струму, амперметр постійного струму, реостат з максимальним опором 6 Ом, вимикач, лампа на 2,5 В, з'єднувальні провідники. На малюнку 1 мультиметр використовується як цифровий вольтметр, амперметром служить стрілочний амперметр

ТЕОРЕТИЧНІ

ВІДОМОСТІ.

При послідовному з'єднанні провідників (мал. 7 та 2) струм скрізь однаковий (I = I1=I2 = Іг), а загальна напруга дорівнює сумі напруг на кожній ділянці (U=U1 + U2), звідки слідує, що загальний опір ділянки дорівнює сумі опорів окремих частин кола (R = R1 + R2)- Опір провідника обчислюють за формулою: R = U/I.

Хід роботи

1.    Зберіть електричне коло (мол. 2). Вольтметр не потрібно приєднувати до вказаних на схемі точок.

2.    Включіть вимикач і запишіть покази амперметра /,.

3.    Доторкніться щупами вольтметра до точок а та b і запишіть покази приладу

Ur

4.    Доторкніться щупами вольтметра до точок b та с і запишіть покази приладу

щ

5.    Доторкніться щупами вольтметра до точок а та с і запишіть покази приладу

U.

6.    Поміняйте місцями вимикач та амперметр і запишіть покази амперметра Iy

7.    Виміряйте напругу U між точками с і d.

8.    Помістіть амперметр між реостатом і лампою (точка Ь) і запишіть покази амперметра Iy

9.    Обчисліть опір реостата Ri та лампи R2 і обчисліть суму R = Ri + R2.

10.    Результати вимірювань та обчислень запишіть у таблицю:

Висновок

1.    Вкажіть якої мети ви досягли, виконуючи дану роботу.

2.    Вкажіть наскільки точно виконується правило/, = I2 = Iy

3.    Вкажіть наскільки точно виконується правило U=Ui + Uy

4.    Вкажіть наскільки точно виконується правило Я = Ri + Ry

5.    Перечисліть основні чинники, які вплинули на точність вимірювань.

Дайте відповіді на запитання:

1. Цифровий вольтметр показує 3,75 В, а стрілочний амперметр показує 0,3 А (мал. 1)? Вкажіть на схемі (мал. 2) на якій ділянці кола вимірюється напруга і опір якого приладу можна обчислити?

2.    Яку напругу покаже вольтметр, якщо його приєднати до клем джерела, вимкнувши струм? Дайте відповідь міркуючи теоретично, а потім перевірте свої здогадки на досліді.

3.    Поясніть з енергетичних міркувань, чому загальна напруга при послідовному з'єднанні провідників повинна дорівнювати сумі напруг на кожній ділянці?

Лабораторна робота №7

Дослідження електричного кола з паралельним

з'єднанням провідників

МЕТА РОБОТИ:

дослідним шляхом перевірити закони паралельного з'єднання провідників

ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ:

джерело струму, амперметр постійного струму, реостат з максимальним опором 6 Ом, вимикач, лампа на 2,5 В, з'єднувальні провідники

ТЕОРЕТИЧНІ

ВІДОМОСТІ.

1. При паралельному з'єднанні провідників напруга на усіх ділянках однакова: U1 = U2= U.

2.    Загальний струм в колі / дорівнює сумі струмів /, + /, в розгалуженнях (мал. 1).3 вищевказаних тверджень слідує, що загальна провідність I/Rдорівнює сумі провідностей I/R1та I/R2в розгалуженнях, тобто I/R = I/Rx + I/RrОпір провідника обчислюють за формулою: R = U/І.Провідність VRвиміряють в сіменсах (Cm)

Хід роботи

 

1.    Зберіть електричне коло (мал. 1). Вольтметр не потрібно приєднувати до вказаних на схемі точок.

2.    Включіть вимикач і запишіть покази амперметра І.

3.    Доторкніться щупами вольтметра до точок а та Ъ і запишіть покази приладу Uv

4.    Доторкніться щупами вольтметра до точок ciad \ запишіть покази приладу U2.

5.    Доторкніться щупами вольтметра до точок Jcia п \ запишіть покази приладу U.

6.    Зберіть електричне коло (мал. 2). Виміряйте значення струму Ii в розгалуженні а-Ь.

7.    Зберіть електричне коло (мал. 3). Виміряйте значення струму I2 в розгалуженні с-d.

8.    Обчисліть опір реостата Я, та лампи Rr

9.    Обчисліть загальний опір R1 поділивши загальну напругу U на загальний струм І.

10.    Обчисліть значення MR, MRx та MR2.

11.    Результати вимірювань та обчислень запишіть у таблицю:

             
       

Висновок

1.    Вкажіть якої мети ви досягли, виконуючи дану роботу.

2.    Вкажіть наскільки точно виконується правило / = /, + I2.

3.    Вкажіть наскільки точно виконується правило U=U1 = Ur

4.    Вкажіть наскільки точно виконується правило MR = І/R1 + MRr

4. Перечисліть основні чинники, які вплинули на точність вимірювань.

Дайте відповіді на запитання:

1.    Як зміниться опір реостата (мал. 1), якщо його движок пересунути лівіше?

2.    Як зміниться загальний опір кола, (мал. 1), якщо движок реостата пересунути вправо?

3.    Чи зміняться покази вольтметра, якщо виміряти ним напругу між точками с та d як вказано на малюнку 7, а потім - на малюнку 3? Дайте відповідь спочатку теоретично, а потім перевірте на досліді.

 

Цей матеріал з підручника Фізика 8 клас Пшенічка 

 

Категорія: Фізика

Автор: evg от 11-08-2016, 14:31, посмотрело: 4599