№3 зертханалық жұмыс. Электр тізбегін құрастыру және оның әртүрлі бөліктеріндегі ток күшін өлшеу
Жұмыста ток көзінен, кілттен, екі шамнан және жалғағыш сымдардан электр тізбегін құрастырып, оған амперметр мен вольтметр қосады. Амперметрді тізбектің әр түрлі жерлеріне кезекпен қойып, вольтметрді әр шамға және екі шамға бірге жалғайды. Нәтижесінде тізбектің әр бөлігіндегі ток күші мен кернеудің мәндерін алып, құралдарды дұрыс қосуды үйренеді.
Жұмыстың мақсаты. Сұлба бойынша электр тізбегін құрастыруды үйрену, тізбектің әр түрлі бөліктеріндегі ток күшін және жеке элементтердегі кернеуді өлшеу.
Осы тақырыпқа ҚМЖ жасауОқу мақсаттары
- 8.4.2.4электр тізбегіндегі ток күші мен кернеуді анықтау
- 8.1.3.3физика кабинетінде қауіпсіздік ережелерін білу және сақтау
Құрал-жабдықтар
- ток көзі (4–6 В батарея немесе түзеткіш)
- кілт
- тұғырдағы екі шам
- амперметр
- вольтметр
- жалғағыш сымдар
Жұмыс барысы
- 1
Сұлбаны сыз: ток көзі, кілт, екі шам және амперметр тізбектей жалғанған.
- 2
Амперметр мен вольтметрдің бөлік құнын және өлшеу шегін анықта.
- 3
Кілт ажыратулы кезде тізбекті сұлба бойынша құрастыр; амперметрдің «+» қысқышын ток көзінің «+» полюсінен келетін сымға жалға.
- 4
Тізбекті мұғалімге көрсет, кілтті тұйықта да, амперметр ток көзі мен бірінші шамның арасында тұрғандағы көрсетуін I₁ жаз.
- 5
Кілтті ажыратып, амперметрді шамдардың арасына ауыстыр, кілтті тұйықтап, I₂ мәнін жаз. Дәл осылай екінші шамнан кейінгі токты I₃ өлше.
- 6
Вольтметрді бірінші шамға параллель жалғап, U₁ мәнін, содан кейін екінші шамға жалғап, U₂ мәнін жаз.
- 7
Вольтметрді екі шамға бірге жалғап, бүкіл бөліктегі кернеуді U жаз.
- 8
Кілтті ажырат және нәтижелерді тексергеннен кейін ғана тізбекті бөлшекте.
Қысқаша теория
Электр тогы — зарядталған бөлшектердің реттелген қозғалысы. Ток күші I өткізгіштің көлденең қимасы арқылы t уақытта қанша заряд q өтетінін көрсетеді: I = q / t. Ток күшінің өлшем бірлігі — ампер (А). Ток күші амперметрмен өлшенеді, ол тогы өлшенетін бөлікпен тізбектей жалғанады. Амперметрдің «+» қысқышы ток көзінің оң полюсінен келетін сымға жалғанады.
Кернеу U электр өрісінің зарядты тасымалдағанда атқаратын жұмысының бірлік зарядқа келетін мөлшерін көрсетеді: U = A / q. Кернеудің өлшем бірлігі — вольт (В). Вольтметр кернеуі өлшенетін бөлікке параллель жалғанады, мұнда да полярлық сақталады.
Өлшеу алдында құралдың бөлік құны мен өлшеу шегі анықталады. Амперметрді ток көзінің полюстеріне тікелей жалғауға болмайды: оның кедергісі өте аз, құрал арқылы үлкен ток өтіп, ол істен шығады. Шамдар тізбектей жалғанғанда тізбек тармақталмаған болады, ал тәжірибе оның әр бөлігінде ток күші мен кернеудің қалай өзгеретінін көрсетеді. Сұлбада ток көзі ұзындығы әр түрлі екі параллель сызықшамен, шам ішінде айқышы бар шеңбермен, амперметр мен вольтметр ішінде A және V әріптері бар шеңбермен белгіленеді.
Виртуалды тәжірибе
«Электр лабораториясы» симуляциясында дайын «Екі шам тізбектей» сұлбасын аш немесе осындай тізбекті ток көзінен, кілттен, шамдардан, амперметр мен вольтметрден өзің құрастыр. Амперметрді тізбектің әр түрлі жерлеріне ауыстырып, көрсетулерін жаз, содан кейін вольтметрді әр шамға және екі шамға бірге жалға. Қай мәндер бірдей, ал қайсысы әр түрлі екенін салыстыр.
Өлшеу кестесі
№3 зертханалық жұмыс · Физика, 8 сынып. Электр тізбегін құрастыру және оның әртүрлі бөліктеріндегі ток күшін өлшеу
Аты-жөні, сыныбы: ____________________ Күні: __________
| Өлшеу № | Тізбек бөлігі | I, А | U, В |
|---|---|---|---|
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 |
Есептеу және қорытынды
Тізбектің әр жеріндегі амперметр көрсетулерін салыстыр. Мысалы, I₁ = 0,30 А, I₂ = 0,30 А, I₃ = 0,29 А — өлшеу қателігі шегінде олар тең.
Кернеулерді салыстыр. Мысалы, U₁ = 1,8 В, U₂ = 2,1 В, U = 4,0 В; U₁ + U₂ = 3,9 В қосындысы U-ға жуық.
Құралдың өлшеу қателігі — бөлік құнының жартысы. Мысалы, амперметрдің бөлік құны 0,02 А болса, қателік ±0,01 А, нәтиже былай жазылады: I = (0,30 ± 0,01) А.
Мәндердің айырмасы құрал қателігінен аз болса, оларды тең деп есептейді.
Қорытынды үлгісі: Жұмыс барысында электр тізбегін құрастырып, оның әр түрлі бөліктеріндегі ток күшін өлшедім: I₁ = … А, I₂ = … А, I₃ = … А. Тармақталмаған тізбекте ток күші … . Бірінші шамдағы кернеу U₁ = … В, екіншісінде U₂ = … В, екі шамда бірге U = … В, яғни … .
Бақылау сұрақтары
Амперметр тізбекке қалай жалғанады?
Жауабын көру
Тогы өлшенетін бөлікпен тізбектей, полярлықты сақтай отырып: құралдың «+» қысқышы ток көзінің «+» полюсінен келетін сымға жалғанады.
Вольтметр қалай жалғанады?
Жауабын көру
Кернеуі өлшенетін тізбек бөлігіне параллель, мұнда да полярлық сақталады.
Неге амперметрді ток көзінің полюстеріне тікелей жалғауға болмайды?
Жауабын көру
Амперметрдің кедергісі өте аз, сондықтан ол арқылы өте үлкен ток өтіп, құрал жанып кетуі мүмкін.
Тізбектей жалғанған екі шамы бар тізбекте амперметрдің көрсетуі оның орнына тәуелді ме?
Жауабын көру
Жоқ. Тармақталмаған тізбектің барлық бөлігінде ток күші бірдей; аздаған айырма өлшеу қателігіне байланысты.
Құралдың бөлік құнын қалай табады?
Жауабын көру
Сандары бар екі көрші сызықшаны алып, олардың мәндерінің айырмасын арасындағы бөлік санына бөледі.
Қауіпсіздік техникасы
- Тізбекті тек кілт ажыратулы кезде құрастыр және өзгерт.
- Тізбекті мұғалім тексергеннен кейін ғана тұйықта.
- Тізбек тұйық кезде сымдардың жалаңаш ұштары мен қысқыштарды ұстама.
- Жанып тұрған шам қызады — оның колбасын ұстама.
- Құрал тілі шкаладан асып кетсе, иіс немесе түтін шықса, кілтті бірден ажыратып, мұғалімге айт.
Мұғалімге
Осы жұмыстың тақырыбына ҚМЖ мен БЖБ-ны Bilim Plus Ұстаз кабинетінде ЖИ оқу мақсаттарының коды бойынша жинайды. Симуляцияны сыныпқа беруге не тақтаға шығаруға болады.
Жиі қойылатын сұрақтар
- Жұмысты құралдарсыз орындауға бола ма?
- Иә, «Электр лабораториясы» симуляциясында «Екі шам тізбектей» сұлбасымен виртуалды зертханалық жұмыс жүргізуге болады. Нәтижені журналға мұғалімнің талабы бойынша жаз.
- Қорытындыны қалай жазу керек?
- Ток күші мен кернеудің өлшенген мәндерін өлшем бірліктерімен жаз, тізбектің әр жерінде ток күші бірдей ме екенін және шамдардағы кернеулер мен бүкіл бөліктегі кернеу қалай байланысатынын айт.
- Амперметр тілі солға ауытқыса не істеу керек?
- Полярлық ауысып кеткен. Кілтті ажыратып, құрал қысқыштарындағы сымдардың орнын ауыстыр.