Условие

Городская олимпиада (3-й этап) 2007 9 класс № Э1

Приборы и оборудование:

  1. Вольтметр школьный 6 В.
  2. Амперметр школьный 2 А.
  3. Реостат.
  4. Ключ
  5. Провода соединительные.
  6. Линейка 40 см.
  7. Источник питания ЛИП, или батарейка 4,5 В.
  8. Скотч узкий (один на всех)
  9. Проволока стальная без изоляции.

В данной задаче вам необходимо, используя простое школьное оборудование, измерить малые сопротивления стальной проволоки, соединительного провода, амперметра.

Если в качестве источника вам предоставлена батарейка, то подключайте ее к цепи только на время измерений. Отключайте ее от цепи с помощью ключа, когда измерения не проводятся. Иначе батарейка может быстро разрядиться!

Выберите два одинаковых соединительных проводка (в наборе они должны быть отмечены). В дальнейшем амперметр и вольтметр подключайте к другим приборам только с помощью этих выделенных проводов – вам необходимо будет определить их сопротивление!

Изготовьте реохорд (если его не сделали для вас другие): натяните стальную проволоку без изоляции вдоль шкалы линейки и закрепите ее концы с помощью скотча. Вам придется «подключаться не только к концам проволоки, но и к ее центральной части – последнее проводите с помощью кусочка жесткой проволочки – щупа. Для лучшего контакта хорошо прижимайте пальцами щуп к боковой поверхности проволоки при измерениях.

В дальнейшем на схемах данный реохорд обозначается как удлиненный переменный резистор:

«традиционный» реостат обозначается «традиционно»:

Часть 1. Сопротивление проволоки.

Соберите электрическую схему, показанную на рисунке 1.

1.1 Измерьте зависимость напряжения на участке проволоки (длиной ) и силы тока в цепи от длины участка при двух положениях движка реостата.

Сила тока в цепи не должна превышать А.

1.2 Постройте графики полученных зависимостей. Кратко объясните вид полученных зависимостей.

1.3 Используя полученные данные, определите - сопротивление мм стальной проволоки.

Часть 2. Реостат.

2.1. Используя имеющиеся приборы, установите движок реостата так, чтобы его сопротивление между выводами равнялось Ом. Нарисуйте схему, с помощью которой вам удалось выполнить данное задание. Приведите результаты необходимых измерений.

В дальнейшем сопротивление реостата не изменяйте!

Часть 3. Амперметр и соединительные провода.

3.1. Соберите схему, показанную на рис. 2.

Амперметр подключайте с помощью выделенных соединительных проводов. Один из этих проводов присоедините к концу проволоки реохорда, к концу второго подключите щуп. Провод от источника подключайте к клемме амперметра, а не к концу проволоки реохорда.

Будьте аккуратны при проведении этих измерений (как, впрочем, и остальных).

3.2 Измерьте зависимости силы тока через амперметр и напряжения на реостате от длины участка проволоки , к которой подключен амперметр. Постройте графики этих зависимостей.

3.3 Получите теоретическую формулу, связывающую измеренные значения силы тока и напряжения с длиной участка . В эту формулу должны входить и параметры вашей цепи: сопротивления реостата , сопротивление амперметра , сопротивление единицы длины проволоки реохорда , сопротивление выделенных соединительных проводов сп.

3.4 Используя полученные в п. 3.2 экспериментальные данные, проверьте справедливость полученной формулы. Определите сопротивление амперметра и выделенного соединительного провода.

Погрешность результатов в данном пункте оценивать не следует, так как измерения носят оценочный характер.

Оригинал в архиве олимпиады