Измерение напряжения на различных участках последовательной электрической цепи. Цель работы: собрать электрическую цепь; измерить напряжение на различных участках цепи с помощью вольтметра; выявить закономерности последовательного соединения проводников. Приборы и материалы: лабораторный источник питания (ЛИП), лампа на подставке, резистор, ключ, вольтметр, соединительные провода. Указания к работе: 1. Начертите схему электрической цепи, содержащей источник тока, резистор, лампу и ключ, соединённые последовательно. Покажите схему учителю. 2. Соберите цепь по схеме. 3. Подключите вольтметр так, чтобы он измерял напряжение на лампе. Обозначьте положение вольтметра на схеме в этом случае . 4. Замкните цепь и измерьте напряжение. При сборке ключ должен быть разомкнут; клемма вольтметра «+» должна быть соединена с проводом, идущим от положительного полюса источника тока. 5. Результаты прямых измерений с учётом абсолютной погрешности, равной цене деления шкалы вольтметра, запишите в таблицу 16. 6. Подключите вольтметр так, чтобы он измерял напряжение на резисторе. Обозначьте положение вольтметра на схеме . 7. Замкните цепь и измерьте напряжение. 8. Подключите вольтметр так, чтобы он измерял напряжение на участке цепи, содержащем лампу и резистор. Обозначьте положение вольтметра на схеме . 9. Замкните цепь и измерьте напряжение. 10. Проанализировав результаты, сделайте вывод о соотношении напряжений на различных участках цепи. Опровергните или подтвердите гипотезу: при последовательном соединении элементов общее напряжение на участке цепи равно сумме напряжений на отдельных элементах этого участка. 11. По итогам лабораторных работ № 5 и 6 сформулируйте закономерности для силы тока и напряжения при последовательном соединении проводников.
Дано: последовательно соединены лампа и резистор;
Решение:
Схема основной цепи: положительный полюс источника — резистор — лампа — ключ — отрицательный полюс источника. Вольтметр
Обозначим узлы схемы:
(+) ─ A ─ [резистор] ─ B ─ [лампа] ─ C ─ [ключ] ─ (−)
V₂ подключить между A и B; V₁ — между B и C; V — между A и C.
Соберём цепь и последовательно измерим три напряжения. Пример измерений при цене деления вольтметра
| На лампе |
На резисторе |
На обоих элементах |
|---|---|---|
| По определению напряжения |
||
| Так как через оба элемента проходит один и тот же заряд (вывод лабораторной работы № |
||
| Подставляем пример измерений: |
||
| Совместный вывод работ № |
Пример измерений:
