25F44E — Планирование и анализ эксперимента: ответ и решение

Дайте развернутый ответ.

Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R1, 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.

СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ

КЭС:

3.16 Практические работы. Измерение электрического сопротивления резистора; мощности электрического тока; работы электрического тока. Исследование зависимости силы тока, возникающего в проводнике (резисторы, лампочка), от напряжения на концах проводника; зависимости сопротивления от длины проводника, площади его поперечного сечения и удельного сопротивления. Проверка правила для электрического напряжения при последовательном соединении проводников; правила для силы электрического тока при параллельном соединении проводников (резисторы и лампочка)

Тип ответа:

Развернутый ответ

Номер: 25F44E

Статус задания: НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания OGEPHYS25F44E

Ответ: Требуются три измерения напряжения; при постоянном R ожидается I = UR.

Нужно исследовать зависимость силы тока от напряжения на резисторе R₁. Обозначение резистора — его метка в комплекте, а не известное числовое сопротивление.
Амперметр включаем последовательно с источником, ключом, реостатом и резистором. Вольтметр подключаем параллельно только к резистору. Собираем цепь при разомкнутом ключе, соблюдаем полярность приборов и начинаем с максимального сопротивления реостата. После замыкания изменяем сопротивление реостата и записываем соответствующие друг другу показания I и U.
Во всех измерениях используют один и тот же резистор. Не допускают заметного изменения его температуры; иначе изменится сопротивление и сравнение разных напряжений будет некорректным. После измерений ключ размыкают.
Реостатом поочерёдно устанавливаем ток 0,3 А, 0,4 А и 0,5 А. Для каждого тока измеряем напряжение на резисторе. Таблицу оформляем так:
Опыт 1: I = (0,30 ± 0,02) А; U = (U₁ ± 0,1) В.
Опыт 2: I = (0,40 ± 0,02) А; U = (U₂ ± 0,1) В.
Опыт 3: I = (0,50 ± 0,02) А; U = (U₃ ± 0,1) В.
Здесь U₁, U₂, U₃ — фактические числовые показания вольтметра в вольтах. Они заранее не заданы: в бланк подставляют результаты собственной установки. Три значения напряжения из чужого опыта переносить нельзя.
Для проверки гипотезы используем закон Ома:
I = UR.
При постоянной температуре сопротивление омического резистора неизменно. Ожидаемый вывод: сила тока прямо пропорциональна напряжению; увеличение напряжения увеличивает ток. Этот вывод подтверждают своими данными с учётом заданных погрешностей.
Проверка: сравнивают U₁0,30, U₂0,40 и U₃0,50 — значения сопротивления должны согласовываться. На графике I от U точки с погрешностями должны соответствовать прямой через начало координат. Если согласия нет, проверяют подключения, отсчёт и нагрев резистора; заранее объявлять неподходящие данные подтверждением нельзя. Ответ: экспериментальная таблица с измеренными напряжениями и вывод по результатам опыта.

Планирование и анализ эксперимента: схема решения задания OGEPHYS25F44E — Обозначения: Три измерения тока и напряжения на R₁.

Задание OGEPHYS25F44E: Планирование и анализ эксперимента

Решение задания OGEPHYS25F44E

Помочь улучшить сайт

Комментарии к решению