Меню

Лабораторная раб по физике измерение сопротивления



Лабораторная работа 1 Определение электрического сопротивления Протокол измерений. Параметры приборов

1 1 Лабораторная работа 1 Определение электрического сопротивления Протокол измерений Студент группы 5419 Преподаватель Цветков П.И. Коваленко И.И. Параметры приборов Прибор Тип Предел измерений Цена деления Класс точности Систематическая погрешность Вольтметр М93 1,5 В 0,05 В 1,5 0,02 В Миллиамперметр М ма 5 ма 1,5 4 ма Линейка 50 см 1 мм — 2 мм Электрические сопротивления приборов: V = 2500 Ом, A = 0,2 Ом Результаты измерений Схема А Схема В U, В 0,68 0,74 0,81 0,90 1,03 1,11 1,24 1,30 1,40 1,50 I, ма U, В 0,67 0,73 0,79 0,88 1,00 1,12 1,21 1,28 1,35 1,48 I, ма l = 0,93 м, d = 0,36 мм. Дата Подпись студента Подпись преподавателя

2 2 ГУАП КАФЕДРА 3 ОТЧЕТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ должность, уч. степень, звание подпись, дата инициалы, фамилия ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ по курсу: ОБЩАЯ ФИЗИКА РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ(А) СТУДЕНТ(КА) ГР. подпись, дата инициалы, фамилия Санкт-Петербург 2015

3 3 Приложение 3. Образец оформления отчета 1. Цель работы: ознакомление с методикой обработки результатов измерений; определение электрического сопротивления провода; экспериментальная проверка закона Ома; определение удельного сопротивления нихрома; авнение двух электрических схем. 2. Описание лабораторной установки. При помощи миллиамперметра, обозначенного символом A, измеряется сила тока в нихромовом проводе. При помощи вольтметра, обозначенного символом V, падение напряжения на этом проводе. Измерительные приборы можно включить в схему двумя способами, как это показано на двух рисунках. Измеряемое лабораторной работе сопротивление указано на рисунках. Переменный резистор на схемах используется для регулировки силы тока. A А V Рисунок 1. Схема A V Рисунок 2. Схема B Параметры установки. Таблица 1. Прибор Тип Цена Класс Предел Систематическая Внутреннее деления точности измерений погрешность сопротивление Вольтметр М93 0,05 В 1,5 1,5 В 0,02 В 2500 Ом Миллиамперметр М93 5 ма 1,5 250 ма 0,004 А 0,2 Ом Линейка — 1 мм — 50 см 0,002 м —

4 3.Рабочие формулы Вычисление электрического сопротивления: 4 Закон Ома U =, I (1) для схемы А U = A, I (2) I 1 для схемы В =. (3) U V В этих формулах электрическое сопротивление проводника, U падение напряжения на проводнике, I сила тока в проводнике, A сопротивление амперметра, V сопротивление вольтметра. i =, (4) n где еднее значение сопротивления, n число измерений. cpπ D ρ =, (5) 4l где ρ удельное сопротивление металла, l длина провода, D диаметр провода. 4. Результаты измерений и вычислений 2 1 Таблица 2.А U, В 0,68 0,74 0,81 0,90 1,03 1,11 1,24 1,30 1,40 1,50 I, А 0,066 0,071 0,078 0,089 0,101 0,110 0,119 0,129 0,137 0,150 U/I, Ом 10,30 10,42 10,38 10,11 10,20 10,09 10,42 10,08 10,22 10,00, Ом 10,1 10,2 10,2 9,9 10,0 9,9 10,2 9,9 10,0 9,8 θ, Ом 0,9 0,9 0,8 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5 0,5 0,4 Таблица 2.В U, В 0,67 0,73 0,79 0,88 1,00 1,12 1,21 1,28 1,35 1,48 I, А 0,066 0,071 0,078 0,089 0,101 0,110 0,119 0,129 0,137 0,150 U/I, Ом 10,15 10,29 10,13 9,89 9,90 10,18 10,17 9,92 9,86 9,87, Ом 10,2 10,3 10,1 9, 9 9,9 10,2 10,2 9,9 9,9 9,9 θ, Ом 0,9 0,9 0,8 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5 0,5 0,4 = 10,0 Ом; ρ = 1, Ом м

5 5. Примеры вычислений. U 0,67 По формуле (1) = = = 10,15 10, 2(Ом). I 0,066 5 По формуле (2) По формуле (3) По формуле (4) U 0,68 = A = 0,2 = 10,1(Ом). I 0, I 1 0,066 1 =. = U = V 0, ( ) 1 1 = 0,0985 0,0004 = = 10,2(Ом). 0,0985 0, ,1 + 10, , 2 + 9,9 + 10,0 + 9,9 + 10, 2 + 9,9 + 10,0 + 9,8 = ,2 + 10,3 + 10,1 + 9,9 + 9,9 + 10,2 + 10,2 + 9,9 + 9,9 + 9,9 + = 10,035 10,0 (Ом). 20 По формуле (5) ( ) ,0 3,14 0,36 10 cpπ D 6 ρ = = = 1,10 10 Ом м. 4l 4 0,93 6. Вычисление погрешностей Систематические погрешности ImKI 0,25 1, θi = = = 3, ,004(А) UmKU 1,5 1, θu = = = 0,0225 0,02(В) θ l = 2 10 м θ D 5 = 0,5 10 м Вывод формулы для систематической погрешности косвенного измерения электрического сопротивления. U θu θi = ( U, I ) = ; θ = +. I U I

Читайте также:  Датчик для измерения сопротивления

6 Вычисления по выведенной формуле: θ θu θi 0,02 0,004 = + = 10,1 10,1 ( 0,029 0,061) 0,9(Ом), U1 I + = + = 1 0,68 0,066 θu θi 0,02 0,004 θ = ( ) = 9,8 9,8 0,014 0,027 0, 4(Ом). U10 I + = + = 10 1,48 0,15 В качестве систематической погрешности итогового результата берем значение, полученное при самом большом токе θ = 0, 4 Ом Вывод формулы для систематической погрешности удельного сопротивления металла. 2 cp D D ρ π ; ρ ρ( cp,, D); θ θ θ θ ρ ρ l = = l = l l D Вычисления по выведенной формуле: θ θ θd 6 0, 4 0,002 0,01 10 l θρ = ρ = 1, = l D 10,0 0,93 0,36 10 ( ) ( ) = 1, ,04 + 0, ,027 = 1, ,067 = 0,08 10 Ом м 6.2. Случайные погрешности Средняя квадратичная погрешность отдельного измерения S S = ( 1 ) + ( 2 ) ( N ) N 1 ( 1 ) + ( 2 ) ( 11 ) ( 20 ) = = 19 ( 10,1 10,0) + ( 10,2 10,0 ) ( 10, 2 10,0 ) ( 9,9 10,0) = = 19 = 0,01+ 0,04 + 0,04 + 0, ,01+ 0,04 + 0, ,04 + 0,04 + 0, ,01+ 0,01+ 0,01+ 0,04 + 0,04 + 0,01+ 0,01+ 0,01. = , , ,09 1 0,10 + 0, ,09 0, 47 = = = = 0,16 Ом ; cp ( )

7 Среднее квадратичное отклонение S ( 1 ) + ( 2 ) ( ) N S = = ( N 1) N N. 0,16 S = = 0,035 0,04 ( Ом ). 20 В этой работе проводится измерение неслучайных по своей природе физических величин: электрического сопротивления провода и удельного сопротивления нихрома ρ, поэтому, случайные погрешности определяются только влиянием приборных ошибок на измеряемые величины. В этом случае должны выполняться неравенства: S θ ; S 8 8 7. Выводы. 1. Ознакомился с методикой обработки результатов косвенных измерений. 2. Электрическое сопротивление провода = 10,0±0,4 Ом c вероятностью P=95%. 3. Удельное сопротивление нихрома ρ = (1,10±0,08) 10 6 Ом м с вероятностью P=95%. Экспериментально определенное значение ρ в пределах погрешности совпадает с табличным значением нихрома ρ таб = 1, Ом м. 4. Из проведенных опытов видно, что каждое сопротивление в табл.2.а,b отличаются от меньше, чем на систематическую погрешность θ. Это обозначает, что электрическое сопротивление не зависит от протекающего тока и от падения напряжения на нем, т.е. справедлив закон Ома. 5. Учет сопротивления амперметра приводит к поправке 0,2 Ом, учет сопротивления вольтметра приводит к поправке 0,02 Ом. Поскольку результат приходится округлять до десятых долей Ома, поправку на сопротивление вольтметра по формуле (3.3) можно не делать. Значит, для схемы В электрическое сопротивление можно вычислять по закону Ома без поправок.

Источник

Лабораторная работа № 6 «Измерение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра».
план-конспект урока по физике (8 класс) на тему

Цель урока: научиться измерять сопротивление проводника, доказать на опыте, что сопротивление проводника не зависит от силы тока в нем и напряжения на его концах.

План урока:

II. проверка домашнего задания упр 21 (№3 ,№4)- показать решение на доске.

III. Самостоятельная работа:

Поставить в соответствие физическую величину- обозначение, единицу измерения.

IV. Провести опрос по §47 «Реостаты».

V. перейти к выполнению лабораторной работы (поставить перед учащимися экспериментальную задачу).

VI. Подвести итог урока. Д/З повторить §44-47, формулы, упр 20 (№2).

Скачать:

Вложение Размер
konspekt_8_kl.docx 51.74 КБ

Предварительный просмотр:

Открытый урок по физике, класс 8

учитель: Алюшева Наиля Хайрулловна

Тема: Лабораторная работа № 6 «Измерение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра».

Цель урока: научиться измерять сопротивление проводника, доказать на опыте, что сопротивление проводника не зависит от силы тока в нем и напряжения на его концах.

  1. Организационный момент.
  2. проверка домашнего задания упр 21 (№3 ,№4)- показать решение на доске.
  3. Самостоятельная работа:

Поставить в соответствие физическую величину- обозначение, единицу измерения.

IV. Провести опрос по §47 «Реостаты».

V. перейти к выполнению лабораторной работы (поставить перед учащимися экспериментальную задачу).

VI. Подвести итог урока. Д/З повторить §44-47, формулы, упр 20 (№2).

  1. Организационный момент (объявить тему урока, его цели).
  2. Проверка решения домашних задач упр 21 (№3, №4)

l-?

Ответ: 150 метров

Поставить в соответствие

2. электрический заряд

7. длина проводника

8. площадь поперечного сечения

9. удельное сопротивление

Код ответа 1 3 и т.д

IV. Опрос учащихся по §47 «Реостаты».

1. Приведите примеры случаев, когда необходимо изменить силу тока в цепи?

2. Каким прибором регулируется сила тока в цепи?

3. как устроен простейший реостат?

4. Как условно изображается реостат на схеме?

5. как можно изменять сопротивление ползункового реостата, включенного в цепь?

6. для каких величин указывают на реостате их допустимые значения? Зачем это делают?

7. Как включается в цепь амперметр? Вольтматр? Как найти цену деления этих прибора?

V. Выполнение лабораторной работы.

На прошлом уроке мы научились регулировать силу тока при помощи реостата.

Цель сегодняшнего урока: научиться измерять сопротивление проводника при помощи амперметра и вольтметра и экспериментально доказать, что сопротивление проводника не зависит от J и U на его концах.

Ход лабораторной работы:

1. Создать три группы.

2. Поставить экспериментальную задачу.

3. Группы получают листы с заданиями.

4. Выполняют работу, снимают показания.

5. Делают необходимые расчеты.

6. Оформляют отчеты.

7. Делают выводы и сдают отчеты.

— Измерить сопротивление проводника при помощи амперметра и вольтметра.

— доказать что сопротивление проводника не зависит от силы тока в нем и напряжения на его концах.

Приборы: источник питания, исследуемый проводник (спираль), амперметр, вольтметр, реостат, ключ, соединительные провода.

1. Соберите цепь согласно схеме.

2. Снимите показания приборов А и V, когда ползунок реостата находится по центру.

3. Передвиньте ползунок реостата вправо и снова снимите показания с А и V, затем влево и снова снимите показания А и V. Результат занесите в таблицу.

Внимание! Правильно рассчитайте цену деления А и V .

4. Используя закон Ома вычислите сопротивление проводника по данным каждого отдельного измерения.

5. Результаты вычислений занесите в таблицу.

6. Сделайте вывод о зависимости или независимости сопротивления от силы тока и напряжения.

Источник

Измерение сопротивлений (лабораторные работы)

Лабораторная работа 4

«Измерение сопротивления косвенным методом»
Цель работы: Освоить методику измерения средних сопротивлений методом амперметра и вольтметра.
Содержание: В предлагаемых схемах поочередно измерить сопротивления R 1 , R 2 , R 3 .
Краткая теория и расчетные формулы.
При измерении сопротивления косвенным методом применяют две схемы включения амперметра и вольтметра.
Рис.1 Ra = 1,3 Oм; Rv = 1 MOм
В схеме, изображенный на рис.1, показания вольтметра Uv равны сумме напряжений на сопротивлении Rx и на амперметре Uа . В этом случае измеряемое сопротивление:
т.е. появляется погрешность измерения, равная Ra (внутреннему сопротивлению амперметра). Поэтому эту схему применяют для измерения сопротивлений, больших по сравнению с сопротивлением амперметра (в 100 раз и больше), что позволяет пренебречь сопротивлением Ra, т.е. считать что:
Rx = Ua / Ia
Рис.2
При использовании второй схемы (рис.2) показание амперметра Ia равно сумме токов в сопротивлении Rx и вольтметре Iv, следовательно измеряемое сопротивление:
Эту схему применяют для измерения сопротивлений, меньших по сравнению с сопротивлением вольтметра (в 100 раз и меньше). В этом случае током через вольтметр можно пренебречь, т.е. считать:

Но при точных измерениях пользуются полными формулами, в зависимости от применяемой схемы.
Необходимые приборы:
1.Амперметр.
2.Вольтметр.
3.Магазин образцовых сопротивлений.
План работы:
1.Собрать схему (рис.1), проверить сопротивление резистора для данной работы. (114 Ом)
2.Поочередно на магазине сопротивлений выставить Rд = R1, R2, R3.
3.Произвести замеры и занести их в таблицу.
4.Аналогично провести замеры по схеме рис.2.
5.Расчитать Rx, пользуясь полными и сокращенными формулами. Результаты занести в таблицу.
6.Найти для всех случаев абсолютную и относительную погрешность, считая
Rд – (на магазине сопротивлений) – действительным значением.
Rизм – (по формулам) – измеренным значением.
ΔR = Rизм – Rд;
γ = (ΔR / Rд )* 100%
7.Результаты вычислений занести в таблицу.

№ п\п Rд (Ом) Замеры Сокращенные формулы Полные формулы
I(A) U(B) Rx (Oм) ΔR (Ом) γ (%) Rx (Oм) ΔR (Ом) γ (%)
1 114
2 114

8.Сделать письменные выводы по лабораторной работе.
Контрольные вопросы:
1). Методы измерения сопротивления?
2). К каким методам относится данная лабораторная работа?
3) От чего зависит последовательность включения Амперметра и Вольтметра при измерении сопротивления?

Лабораторная работа 5

«Измерение сопротивления»
Цель работы: освоить методику измерения сопротивления электрическим мостом.
Содержание: На предлагаемом приборе поочередно измерить сопротивления R 1 , R 2 , R 3 .
Краткая теория и расчетные формулы.
Принципиальная схема одинарного моста имеет следующий вид:
Магазины резисторов R 1 , R 2 , R 4 и измеряемый резистор R x =R 3 образуют плечи моста – четырехугольный электрический контур АБВГ , в диагональ АБ которого включен источник питания, а в другую диагональ БГ — нулевой указатель (гальванометр) при данном измеряемом сопротивлении Rx можно подобрать сопротивления остальных плеч так, что тока в гальванометре не будет (Iг=0). Это произойдет только в том случае, если потенциалы точек Б и Г будут равны.

I 1 R 1 = I 3 Rx (1)
φ Б = φ Г и следовательно I 2 R 2 = I 4 R 4 (2)

Кроме того, т.к. Iг = 0 , то I 1 =I 2 и I 3 =I 4
Используя указанные соотношения токов и разделив 1 на 2 получим:

R 1 \R 2 = Rx\R 4 или R 1 R 4 = R 2 Rx — условие равновесия моста.

Откуда измеряемое сопротивление Rx = R 4 * (R 1 \R 2 ) , где соотношение (R 1 \R 2 ) = M – называется масштабом моста, R 1 \R 2 – плечами отношений, R 4 — плечо сравнения.

Необходимые приборы:
1. Мост;
2. Магазин образцовых сопротивлений.
План работы:
1. Изучить описание прибора.
2. Подключить образцовый магазин сопротивлений и поочередно выставлять:

R ∂ = R 2 = 500 Oм

R ∂ = R 3 = 5000 Oм

3. Перед каждым замером выставить рекомендуемый режим работы моста исходя из таблицы, данной в описании прибора.
4. Произвести измерения, сначала нажав кнопку «грубо» , а затем «точно».
5. Результат измерений занести в таблицу.
6. Вычислить погрешности ∆ R = Rx — R ∂ γ = ( ∆ R\ R ∂ ) * 100% и результаты занести в таблицу.

Источник

Лабораторная работа №4 по физике 8 класс (ответы) — Измерение напряжения и сопротивления проводника

вкл. 17 Октябрь 2016 .

Лабораторная работа №4 по физике 8 класс (ответы) — Измерение напряжения и сопротивления проводника

  1. Знакомство с основными характеристиками вольтметра.
  1. Какая цена деления шкалы вольтметра?

C = (2 В — 1 В)/5 = 0,2 В/дел.

  1. Какие максимальное Umax и минимальное Umin напряжения можно измерить данным вольтметром?
  • Vmin = 0.2 В;
  • Vmax = 6 В.
  1. Каким должно быть сопротивление вольтметра по сравне­нию с сопротивлением амперметра? Почему они так сильно различаются?

Сопротивление вольтметра должно быть большим, чтобы не влиять на значение тока в цепи.

  1. Измерение напряжения.
  1. Соберите цепь согласно рисунку 1. После проверки ее учите­лем замкните ключ, определите и занесите в таблицу значе­ние силы тока I1, в резисторе.
  1. Разомкнув цепь, включите параллельно резистору вольт­метр. Замкните цепь, определите и занесите в таблицу значе­ния напряжения U на резисторе и силы тока I2. Начертите схе­му данной цепи.
  • I1 = 0.65 A;
  • U = 3 В;
  • I2 = 0.65 A.

  1. Сравните значения силы токов I1 и I2 в опытах 1 и 2. Как отра­зилось на силе тока включение в цепь вольтметра? Почему?

I1 = I2. Сила тока не изменилась потому, что сопротивление вольтметра очень большое и не отразится на значение тока в цепи.

  1. Измерение сопротивления проводника.
  1. Используя результаты предыдущего опыта, определите по закону Ома и занесите в таблицу значение сопротивления R резистора.

R = U/I; R = 3 В / 0.65 = 4 Ом.

  1. Занесите в таблицу паспортное значение сопротивления Rп резистора, указанное на панельке. Сравните Rп и R, найденное по формуле, сделайте вывод.
  1. Замените в цепи резистор лампочкой, измерьте и занесите в таблицу значения силы тока Iл в спирали лампочки, напря­жения Uл на ней; определите и занесите в таблицу значение сопротивления Rл спирали лампочки.
  • I1 = 0.25;
  • Uл = 3.8;
  • Rл = 3.8/0.25 = 13 Ом.
    1. Занесите в таблицу номинальные силу тока Iн и напряже­ние Uн, указанные на цоколе данной лампочки. Вычислите по этим данным и занесите в таблицу значение номинального сопротивления Rн спирали лампочки.
    1. Сравните определенное экспериментально Rл и номинальное Rн сопротивления спирали лампочки, сделайте вывод.
Резистор Лампочка
I1, А I2, А U, В R, Ом Rп Iл, А Uл, В Rл, Ом Iн, А Uн, В Rн, Ом
0,75 0,75 3 4 4 0,25 3,8 13 0,26 3,5 13

Суперзадание

Измерьте сопротивление резистора R, используя измененную схему (рис. 2). Сравните результат с результатом, полу­ченным в п. 1. Оцените достоинства и недостатки применяемых методов.

Источник