Тема: «проверка закона Ома для электрической цепи постоянного тока»

 

Цель:

- опытным путем убедиться в том, что ток на данном участке цепи прямопропорционален напряжению и обратнопропорционален сопротивлению.

 

Характер занятия: репродуктивный.

 

Форма организации занятия: групповая (студенты выполняют работу на 5 лабораторных стендах в группах в количестве 3-4 человека).

 

Обеспечение занятия: Методические указания, папка для оформления лабораторных работ, письменные принадлежности, конспект.

 

Оборудование: лабораторный стенд, амперметр, вольтметр.

 

Требования к знаниям и умениям студентов

Студент должен

знать:

- что такое электрическая цепь;

- закон Ома;

- Обозначение элементов электрической цепи;

уметь:

- чертить и собирать схему электрической цепи;

- снимать показания с приборов;

- строить график зависимости тока от напряжения.

 

 

Теория

 

Закон Ома для участка электрической цепи

Ток на данном участке цепи прямопропорционален напряжению на этом участке обратнопропорционален его сопротивлению.

Закон Ома для всей цепи

Ток в цепи прямопропорционален ЭДС и обратнопропорционален сумме

сопротивлений внутреннего и внешнего участков цепи.

 

 

Порядок выполнения работы

 

1 Записать тему, цель, оборудование.

2 Собрать схему.

 

Схема

 

Рисунок 1

 

3 Начертить таблицу измерений

U	I опыт		II опыт		III опыт
	I1	R1	I2	R2	I3	R3
1	2	3	4	5	6	7

 

4 Провести первый опыт, когда все тумблеры на участке CZ будут включены, при этом изменяя  напряжение записать показания тока в таблицу.

5 Провести второй опыт при отключенном тумблере на участке CZ в том же порядке.

6 Провести третий опыт при двух отключенных тумблерах на участке CZ в том же порядке.

7 Рассчитать сопротивление для каждого опыта по формуле .

8 Построить график зависимости тока от напряжения для каждого опыта в масштабе.

9 Сделать вывод.

10 Сдать работу преподавателю.

 

Система оценки: зачтено (незачтено).

 

 

Контрольные вопросы

 

1 Как читается закон Ома для участка цепи и для всей цепи?

2 Как вы убедились, что ток прямопропорционален напряжению?

3 Как вы убедились, что ток обратнопропорционален сопротивлению?

 

Лабораторная работа 3

 

 

Тема: «Определение токов в многоконтурной цепи по законам Кирхгофа»

 

Цель:

- опытным путем выяснить справедливость первого и второго законов Кирхгофа.

 

Характер занятия: репродуктивный.

 

Форма организации занятия: групповая (студенты выполняют работу на 5 лабораторных стендах в группах в количестве 3-4 человека).

 

Обеспечение занятия: методические указания, папка для оформления лабораторных работ, письменные принадлежности, конспект.

 

Оборудование: лабораторный стенд, амперметр, вольтметр.

 

Требования к знаниям и умениям студентов

Студент должен

знать:

- что такое узел;

- что такое контур и ветвь;

- формулировку 1-го и 2-го законов Кирхгофа;

уметь:

- чертить и собирать схему электрической цепи;

- снимать показания с приборов;

- составлять уравнения для узла и контура по 1-му и 2-му законам соответственно.

 

 

Теория

 

Первый закон Кирхгофа справедлив для точки, в которой соединяются несколько проводников или для узла.

Сумма токов, входящих в узел равна сумме токов, выходящих из узла.

 

 - 1-ый закон Кирхгофа

Алгебраическая сумма токов узла равна нулю.

Второй закон Кирхгофа справедлив для замкнутого контура.

 

Замкнутый контур – это замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.

Ветвь – это участок электрической цепи между двумя узлами.

 - 2-ой закон Кирхгофа

 

Во всяком замкнутом контуре алгебраическая сумма ЭДС равняется алгебраической сумме падения напряжения на участках контура.

 

 

Порядок выполнения работы

 

1 Записать тему, цель, оборудование.

2 Собрать схему 1.

 

Схема

 

Рисунок 1

 

3 Начертить таблицу измерений 1

№ опыта	U	I	U1	Ucz	Uby	R1	Rcz	Rby
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1
2

 

4 Провести два опыта при разных напряжениях. Записать в таблицу 1 показания амперметра и вольтметра. Рассчитать сопротивление по формуле:

 

5 Собрать схему 2 для исследования законов Кирхгофа.

Схема

 

Рисунок 2

 

6 Начертить таблицу измерений 2.

 

№ опыта	E	I1	I2	I3
1	2	3	4	5
1
2

 

7 Провести два опыта при разных напряжениях. Показания амперметров и вольтметра записать в таблицу 2.

8 Указать в схеме 2 направление тока в каждой ветви и в каждом контуре.

9 Составить для схемы 2 уравнения по 1-му и 2-му законам Кирхгофа.

10 В составленные уравнения подставить числовые значения из таблиц 1 и 2. И проверить правильность проведенных опытов.

11 Сделать вывод.

12 Сдать работу преподавателю.

 

Система оценки: зачтено (незачтено).

 

 

Контрольные вопросы

 

1 Как читается первый закон Кирхгофа?

2 Что называется узлом?

3 Что называется ветвью?

4 Что называется контуром?

5 Как читается второй закон Кирхгофа?

 

Лабораторная работа 4