Laboratorní práce 4 měření napětí na různých. Shrnutí lekce na téma Laboratorní práce „Měření napětí v různých částech elektrického obvodu. Procvičovací úkoly a otázky

Laboratorní práceč. 4 z fyziky, ročník 8 (odpovědi) - Měření napětí a odporu vodičů

1. Seznámení se základními charakteristikami voltmetru.

1. Jaká je hodnota dílku stupnice voltmetru?

C = (2 V - 1 V)/5 = 0,2 V/div.

1. Jaké maximální U max a minimální U min napětí lze tímto voltmetrem změřit?

• Vmin = 0,2 V;
• V max = 6 V.

1. Jaký by měl být odpor voltmetru ve srovnání s odporem ampérmetru? Proč jsou tak odlišní?

Odpor voltmetru by měl být vysoký, aby neovlivňoval hodnotu proudu v obvodu.

1. Měření napětí.

1. Sestavte obvod podle obrázku 1. Po kontrole s učitelem zavřete klíček, určete a zapište do tabulky hodnotu proudu I 1 v rezistoru.

1. Po otevření obvodu připojte paralelně k rezistoru voltmetr. Uzavřete obvod, určete a zadejte do tabulky hodnoty napětí U na rezistoru a proudu I 2. Nakreslete schéma tohoto obvodu.

• Ii = 0,65 A;
• U = 3 V;
• I2 = 0,65 A.

1. Porovnejte síly proudu I 1 a I 2 v pokusech 1 a 2. Jak ovlivnilo zapojení voltmetru do obvodu sílu proudu? Proč?

já 1 = já 2. Síla proudu se nezměnila, protože odpor voltmetru je velmi vysoký a neovlivní hodnotu proudu v obvodu.

1. Měření odporu vodičů.

1. Pomocí výsledků předchozího experimentu určete pomocí Ohmova zákona a do tabulky zadejte hodnotu odporu R rezistoru.

R = U/I; R = 3 V / 0,65 = 4 ohmy.

1. Zadejte do tabulky jmenovitou hodnotu odporu R p rezistoru uvedenou na patici. Porovnejte R p a R nalezené vzorcem a udělejte závěr.

R U = = 4 Ohm; RI = 4 Ohm; R U = R I (rovná se).

1. Vyměňte odpor v obvodu za žárovku, změřte a zapište do tabulky hodnoty síly proudu I l ve spirále žárovky, napětí U l na ní; Určete a zapište do tabulky hodnotu odporu R l spirály žárovky.

• Ii = 0,25;
• Ul = 3,8;
• Rl = 3,8/0,25 = 13 Ohm.

1. Zadejte do tabulky jmenovitý proud I n a napětí U n uvedené na patici této žárovky. Vypočítejte z těchto údajů a zadejte hodnotu do tabulky jmenovitý odpor R n spirály žárovky.

In = 0,26; Un = 3,5; Rn = 3,5/0,26 = 13 Ohm.

1. Porovnejte experimentálně stanovený odpor R l a jmenovitý odpor R n spirály žárovky a udělejte závěr.

Rl = 13 Ohm; Rn = 13 Ohm; Rl = Rn.

Super úkol

Změřte odpor rezistoru R pomocí upraveného obvodu (obr. 2). Porovnejte výsledek s výsledkem získaným v kroku 1. Zhodnoťte výhody a nevýhody použitých metod.

Téma lekce: Laboratorní práce „Měření napětí v různých oblastech elektrický obvod»

Cíle lekce:

Předmět: upevnit znalosti studentů na téma „Elektrický proud“, dále rozvíjet u studentů pojem napětí, dovednosti a schopnosti sestavovat jednoduché elektrické obvody a rozvíjet praktické dovednosti v měření napětí.

Metasubjekt: rozvíjet dovednosti pozorovat, porovnávat a zobecňovat výsledky experimentu; rozvíjet schopnost logicky vyjadřovat své myšlenky.

Osobní: nadále rozvíjet zájem o studium fyziky, zintenzivnit kognitivní činnost, pěstovat: přesnost při výkonu práce, organizaci, disciplínu, schopnost pracovat v malé skupině.

Typ lekce: kombinovaný.

Lekce opakování dříve naučeného materiálu a provádění laboratorních prací.

Vybavení pro lekci: počítač, video projektor, interaktivní tabule, zdroj, voltmetr, spirálové odpory - 2 ks, klíč, propojovací vodiče.

Kroky lekce:

Aktualizace znalostí

1. Komunikace tématu a účelu lekce

Dobrý den, je vše připraveno na lekci? Takže začneme.

V minulé lekci jsme se zabývali tématem „ Elektrické napětí».

Změřili jsme to?

Co tedy bude tématem dnešní lekce?

Měření napětí

Dovolím si doplnit téma: v různých částech řetězce. Snímek 1.

Otevřete si sešity a zapište si téma lekce.

Dnes budeme muset provést laboratorní práci „Měření napětí v různých částech obvodu“. Nejprve si ale připomeňme a zopakujme dříve nastudovanou látku na téma elektrický proud. To vám pomůže při vaší práci.

Opakování probrané látky

Vzájemné hodnocení otázek ve dvojicích. Snímek 2

1.Co je elektrický proud? (Řízený pohyb nabitých částic)

2. Od kterého pólu zdroje proudu a ke kterému se obvykle uvažuje směr proudu? (Od „+“ do „-“)

3. Pamatujte na prvky obvodu a jejich symbol.

4.Co ukazuje napětí? ( Napětí ukazuje, jakou práci vykoná elektrické pole, když přesune jednotkový kladný náboj z jednoho bodu do druhého)

5.Jaký vzorec se používá k výpočtu napětí? (U= A| q)

6.Napěťová jednotka? (V-VOLT)

7. Jak se jmenuje přístroj na měření napětí? (Voltmetr)

8. Jak zapnete voltmetr pro měření napětí na části obvodu?

(1.Zapojte do elektrického obvodu pouze paralelně.(Svorky voltmetru jsou připojeny k těm bodům v obvodu, mezi kterými musí být měřeno napětí)

2. Dodržujte polaritu.(Voltmetr se do obvodu připojuje pomocí dvou svorek umístěných na zařízení. Jedna ze svorek voltmetru má znaménko „+“, druhá „-“. Svorka se znaménkem „+“ musí být připojena k vodiči vycházejícímu z kladného pólu zdroje proudu)

3. Lze připojit k okruhu bez zátěže.)

1.3 Testování znalostí a dovedností

Uveďte názvy symbolů součástí elektrického obvodu.

Snímek 3 (Kouzelné okno)

Pamatujete si pravidla pro připojení voltmetru k elektrické síti? řetěz. Snímek 4.

Navrhuji sestavit na desce elektrický obvod sestávající ze 2 elektrických obvodů. lampy zapojené do série, spínač, zdroj proudu a voltmetr měřící napětí na lampě 1. (na lampě 2, na zdroji proudu, na 2 lampách)

A nakreslete si schéma tohoto obvodu do svého notebooku. Žák B nakreslí elektrické schéma. řetězy na desce.

Ukažte směr na diagramu elektrický proud a označte na schématu polaritu svorek voltmetru.

Minuta z tělesné výchovy (pasivní):

V učebně fyziky na jedné ze stěn jsou obrázky tří holubi jinou barvu. Při klidné hudbě jsou studenti požádáni, aby upřeli svou pozornost na jednoho z nich, pak zavřeli oči, pomalu otočili hlavu a v duchu přenesli obraz holubice na protější stěnu. Totéž se provádí se zbývajícími obrázky holubic. To poskytuje odpočinek očím a mozku.

Provádění laboratorních prací

Zavíráme sešity. Otevřete sešity pro laboratorní práci (str. 8).

Jaký je název práce? (Měření napětí v různých částech elektrického obvodu.)

Co je cílem práce? (Změřte napětí v části obvodu sestávajícího ze dvou spirál zapojených do série a porovnejte je s napětím na konci každé spirály)

Jaké vybavení a materiály jsou potřeba k dokončení práce? (proudový zdroj, spirálové rezistory - 2 ks, voltmetr, klíč, propojovací vodiče)

Vezměte voltmetr s limitem měření 6 V.

Při práci dodržujte bezpečnostní předpisy:

Bezpečnostní opatření při práci s elektrickými měřicími přístroji.Snímek 5

Opatrně! Elektřina! Ujistěte se, že izolace vodičů není poškozena. Při sestavování elektrického obvodu pečlivě uspořádejte vodiče a svorky pevně upněte se svorkami.

Montáž elektrických obvodů, jejich spínání, instalace a opravy elektrických zařízení pouze při odpojení zdroje napájení. Provádějte pozorování a měření, dávejte pozor, abyste se nedotkli živých částí, které jsou pod napětím nebo obnažené dráty. Bez svolení učitele okruh nezapínejte. Na stole by neměly být žádné cizí předměty. Chraňte zařízení před pádem. Vyvarujte se extrémní zátěže měřící nástroje.

Chlapi, při provádění laboratorních prací pozorujeme TBC, ale proč?

Vysoké napětí je životu nebezpečné. Lidské a zvířecí tělo velmi dobře vede elektrický proud, protože obsahuje iontové roztoky. Lidské tělo je vodič. Elektrický proud, který jím prochází, může způsobit poškození životně důležitých orgánů a někdy i smrt člověka.

Kluci, pojďme společně zjistit, jaké napětí je pro člověka nebezpečné a Co se s člověkem stane který bude vedle spadlého obnaženého kabelu,
pod vysokým napětím? Najděte odpověď na tuto otázku na webu Cool Physics.

Při všech laboratorních experimentech, kde se používá voltmetr, musíte nejprve sestavit obvod bez něj a poté připojit voltmetr k oblasti, kde se měří napětí. Voltmetr lze přepínat z jedné sekce do druhé bez demontáže zbývajících částí obvodu.

Chcete-li odečítat údaje z voltmetru, musíte určit hodnotu dělení zařízení.

Výsledek. K jakému závěru jste došel?

U: Naučili jsme se měřit elektrické napětí v různých částech obvodu. Napětí na dvou sériově zapojených odporech se rovná součtu napětí na každém rezistoru. U = U1 + U2.

Zjistili jsme, že elektrické pole ano různá zaměstnání na pohybu jednotkového náboje v našich rezistorech.

- Proč bylo důležité naučit se novou fyzikální veličinu napětí?

U: Vysoké napětí je životu nebezpečné. Při práci s nízkým napětím je třeba dbát také opatrnosti. V závislosti na podmínkách může být nebezpečné i malé napětí.

Odraz. Na stole jsou tři stejné kartonové čtverce o rozměrech 3x3cm. Na stole učitele jsou umístěny tři pákové váhy. Na váze jsou znaky: „Já“, „My“, „Obchod“. Levá mísa Váhy znamenají "Špatně", že jo – "Pokuta". Na konci lekce studenti samostatně umístí své čtverce na jednu nebo druhou misku každé stupnice. Tímto způsobem jsou jasně viditelné výsledky práce studentů v hodině a jejich sebeúcta.

Domácí práce.

Opakujte odstavce 39-41, cvičení 16 (1,2).

Na základě laboratorních zkušeností vymyslete problém sami a vyřešte jej.

Každý žák dostane známku za splnění laboratorních prací poté, co učitel zkontroluje sešity.

Laboratorní práce č. 3

Sestavení elektrického obvodu a měření prouduv jeho různých částech

Cíl práce: 1. Osvojit si techniky sestavení elektrického obvodu sestaveného ze sériově zapojených prvků. 2. ověřte ze zkušenosti, že proudová síla v různých sériově zapojených částech obvodu je stejná.

Zařízení a materiály: zdroj proudu, nízkonapěťová lampa na stojánku, klíč, ampérmetr, propojovací vodiče, kovový tablet.

Aktuální síla je ………………………………………………………………………………………………

Současné jednotky: ………………………………………………………………………………………………………

Ampérmetr je …………………………………………………………………………………………………………………

Ampérmetr je zapojen do obvodu………………………………………………………………..

Označení ampérmetru v obvodu………zdroj…………klíč…………žárovka…………

Nakreslete schémata tří elektrických obvodů

Pokrok:

1. Zkontrolujte zdroj napájení a určete polaritu jeho výstupních konektorů.

2. Prohlédněte si panel s přepínačem a určete:
- zásuvky pro připojení vodičů;

Jaká poloha pohyblivé destičky klíče odpovídá jeho symbolu na schématech.

3. Prohlédněte si panel s lampou a označte na něm zásuvky pro připojení vodičů.

4. Zkontrolujte spojovací vodič a určete:
-Proč zadní konec zástrčka má otvor;

Proč má kovová tyč zástrčky štěrbinu?

5. Zvažte ampérmetr a určete:

Která svorka zařízení je připojena ke kladnému pólu zdroje energie;

Jaká je maximální síla proudu, kterou s ním lze změřit?

Jaká je cena dělení jeho stupnice?

6. Nakreslete si do notebooku schéma elektrického obvodu znázorněného na obrázku 1. Sestavte tento elektrický obvod. Výhodnější je začít montáž od kladného pólu zdroje. Zamkněte klíč. Vychýlením ručičky ampérmetru a svitem žárovky se ujistěte, že sestavený obvod funguje.

7. Zaznamenejte hodnotu ampérmetru vedle diagramu1.

8. Nakreslete si do notebooku schéma elektrického obvodu znázorněného na obrázku 2. Sestavte tento elektrický obvod. Zaznamenejte hodnotu ampérmetru vedle diagramu 2.

9. Nakreslete si do notebooku schéma elektrického obvodu znázorněného na obrázku 3. Sestavte tento elektrický obvod. Zaznamenejte hodnotu ampérmetru vedle diagramu 3.

10. Uveďte, jak se schémata od sebe liší. Porovnejte hodnoty proudu získané ve třech experimentech a vyvodte závěr o velikosti proudu v různých částech sériového obvodu.

Laboratorní práce č. 4

Měření napětí v různých částech elektrického obvodu

Cíl práce: změřte napětí v části obvodu sestávajícího ze dvou odporů zapojených do série a porovnejte je s napětím na konci každého odporu.

Zařízení a materiály: drátové rezistory r 1 a R 2, voltmetr, klíč, propojovací vodiče, kovový tablet, zdroj proudu (lze použít 4,5V baterii)

Tréninkové úkoly a otázky

1. Elektrické napětí je …………………………………………………………………

2. Vzorec:………………………………………………………………………………………………………..

3. Jednotka elektrického napětí:………………………………………………………………..

4. 1 kV =………V; 1 mV =………V; 0,5 kV =………..V; 100 mV =………V;

5. Jak se jmenuje zařízení, kterým se měří napětí?...................................

6. Jak je zapojen voltmetr do obvodu? ………………………………………………………………………………………….

7. Označení voltmetru ve schématu: ……………………………….

8. Jak je to vyznačeno v elektrickém schématu?

zdroj proudu………………klíč………………žárovka………………rezistor………………………

Pokrok

1. Sestavte elektrický obvod podle schématu (obrázek 1). Připojte voltmetr paralelně k odporu R1 (obrázek 2). Zaznamenejte hodnoty voltmetru: U 1 =………..

2. Připojte voltmetr paralelně k odporu R2 (obrázek 3). Zaznamenejte hodnoty voltmetru: U 2 =………..

3. Připojte voltmetr paralelně k odporům R 1 a R 2 (obr. 4). Zaznamenejte hodnoty voltmetru: U =…………..

4. Vypočítejte U 1 + U 2 = ……… a porovnejte tuto hodnotu s U. Dojít k závěru.

Závěr:……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

Dodatečně:

a) Změřte napětí na zdroji proudu při uzavřený obvod, porovnejte s U, udělejte závěr.

b) Změřte napětí na zdroji proudu s otevřeným obvodem, porovnejte s nápisem na baterii, udělejte závěr. (Tento úkol je splněn, pokud studenti pracují s baterií)

Laboratorní práce č. 7

Měření výkonu a proudové práce v elektrické lampě

Cíl práce . : studium metody měření výkonu a proudové práce v elektrické lampě pomocí ampérmetru, voltmetru a stopek

Zařízení: zdroj, lampa, proměnný odpor, ampérmetr, voltmetr, klíč, hodiny se vteřinovou ručičkou, propojovací vodiče, kovový tablet.

Procvičovací úkoly a otázky

Napište vzorec, jak funguje elektrický proud: …………………………………………

V jakých jednotkách se měří práce proudu?................................................ ...............................................

Expresní práce v jednotkách fyzikální veličiny obsaženo ve vzorci:

1J= ………………………………….

Výkon elektrického proudu je ………………………………………………………..

Mocninný vzorec: ……………………………………………………………….

Pohonné jednotky………………………………………………………………..

Napište to J:

1 W s =……….. 1 gW -h =……………

1 Wh =………. 1 kWh = …………..

Pokrok

10. Extra.

I. Cíle práce

1. Upevnění znalostí o číslicových integračních voltmetrech a elektronických voltmetrech s různými měniči AC-DC napětí.

2. Získání dovedností v měření úrovňových parametrů (amplitudových parametrů) periodických napětí pomocí voltmetrů a osciloskopů.

3. Studium vlivu periodického šumu při měření stejnosměrného napětí integračním digitálním voltmetrem.

4. Prozkoumejte možnosti měření napětí různé tvary voltmetry s odlišné typy AC/DC měniče.

5. Studium chyb rušení (jak je výsledek měření napětí ovlivněn poměrem „výstupní impedance zdroje měřeného napětí / vstupní impedance měřicího zařízení“).

II. Předměty měření, měřicí přístroje a požadovaná přesnost měření

Předměty měření jsou:

Napětí na výstupu funkčního generátoru SFG-2110 harmonických, trojúhelníkových a obdélníkových tvarů;

Chyby způsobené periodickým šumem při měření stejnosměrného napětí pomocí integračního digitálního voltmetru;

Napětí na výstupu děličů napětí při připojení skutečných měřicích přístrojů.

Měřící nástroje:

Elektronické voltmetry V7-77, V7-40, V7-26, V3-57;

Elektronický osciloskop GOS-620FG;

Digitální osciloskop TDS-2012B (buď TPS-2012 nebo MSO-6104A).

Přesnost měření: maximální možné při použití těchto měřicích přístrojů.

III. Pracovní program

Seznamte se s umístěním a účelem ovládacích prvků voltmetrů V7-77, V7-40, V7-26, V3-57 a také s jejich stručnou charakteristikou.

Seznamte se s provozem modelu push-pull integrace ADC.

Experimentálně prozkoumejte (na programový model voltmetru V7-77 a na reálném voltmetru V7-77) potlačení harmonického rušení na jeho různých frekvencích.

Prostudujte si algoritmy pro generování odečtů z voltmetrů V7-77, V7-40, V7-26 a V3-57 při měření střídavých napětí.

Experimentálně prozkoumejte vliv tvaru periodických napětí na odečty voltmetrů V7-77, V7-40, V7-26 a V3-57.

Experimentálně prozkoumejte chyby vzájemného ovlivňování při měření voltmetrem V7-77 a digitálním osciloskopem TDS-2012B (nebo TPS-2012 nebo MSO-6104A) napětí na výstupu děličů s různými výstupními odpory při různých frekvencích měřených napětí.

IV. Domácí práce

Před prací v laboratoři musíte splnit následující domácí úkol.

1. Zopakujte si (prostudujte) princip činnosti digitálních voltmetrů s integrací push-pull - na základě materiálů z přednášek, učebnic (například , , atd.) a tento soubor(bod 3.1).

2. Zopakujte si (prostudujte) princip činnosti elektronických voltmetrů s různými typy měničů AC-DC napětí - na základě materiálů z přednášek, učebnic (například , , atd.) a tohoto souboru (čl. 4.1 a Příloha D čl. 2).

3. Zopakujte látku na téma „chyby rušení“, přičemž zvláštní pozornost věnujte připojení voltmetru ke zdroji studovaného napětí – na základě materiálů z přednášek a.

4. Seznamte se s pracovním programem. U každé studie se pokuste odpovědět na otázku: jaký charakter závislostí se očekává jako výsledek této studie?

5. Seznamte se s vzhled a účel ovládacích prvků voltmetrů použitých v této práci - na základě materiálů tohoto souboru (bod 1.1).

6. Seznamte se se základními technickými údaji voltmetrů použitých v této práci – na základě materiálů v tomto souboru (Příloha A).

Kontrola provedení domácí práce proběhne na začátku laboratorní lekce formou zkušební práce nebo rozhovory s učitelem.

Literatura:

Kushnir F.V. Elektrická rádiová měření: Učebnice pro vysoké školy. – L.: Energoatomizdat, 1983. – 320 s.

Tartakovsky D.F., Yastrebov A.S. Metrologie, normalizace a technické prostředky míry: Učebnice pro vysoké školy. – M.: Vyšší škola, 2001. – 205 s.

Mirsky G.Ya. Elektronická měření. – M.: Radio and Communications, 1986. – 440 s.

4. Elektronická verze dokumentu „Chyby ve vzájemném vlivu.pdf“ ze sekce „Moje materiály“ na stránce F.A. Tsvetkova. v Digitálním kampusu