Інструкція для проведення лабораторної роботи "Вимірювання опору провідника за допомогою амперметра і вольтметра" за допомогою Phet-симуляції 8 клас

Лабораторна робота № 3

Тема: Вимірювання опору провідника за допомогою амперметра і вольтметра

Мета роботи: розвиток експериментальних умінь досліджувати електричні кола, експериментальна перевірка закону Ома для ділянки кола.

Необхідне обладнання: комп’ютер, ноутбук, планшет або мобільний телефон, підключення до інтернету (у випадку першого разу виконання лабораторної роботи за допомогою інтернет-симуляції)

Прилади і матеріали: джерело струму, резистор, амперметр, вольтметр, лампа розжарення, ключ, з’єднувальні провідники.

Хід роботи:

1. Відкрийте віртуальну лабораторію з електрики за посиланням  https://phet.colorado.edu/uk/simulation/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab  .

Завантажте програму, натиснувши кнопку «Завантажити». (У випадку завантаження в подальшому доступ до інтернету не потрібен) .

2. Зберіть віртуальне електричне коло, з’єднавши послідовно батарею елементів, амперметр, резистор R₁ (елемент кола, який досліджуємо), резистор R₂ (буде виконувати роль реостата), лампу розжарення,  ключ. До клем досліджуваного резистора R₁ приєднайте вольтметр.  Накресліть схему зібраного кола.

3. Змініть стандартні налаштування резистора R₁.  Для цього наведіть курсив на обраний прилад, натисніть лівою кнопкою миші і змініть налаштування за допомогою умовного повзунка, що з’явився знизу.
4. Замикніть коло, натиснувши  на ключ у зібраній схемі.
5. За допомогою резистора R₂, який грає роль реостата, змініть значення сили струму. Для цього наведіть курсив на резистор R₂ та за допомогою повзунка, що з’явився знизу, змініть силу струму в колі. Проведіть виміри в трьох положенням повзунка: крайньому правому, крайньому лівому та посередині.
6. Зняти показники амперметра і вольтметра при кожному з положень повзунка реостата (налаштування резистора R2) та занесіть результати вимірювань до таблиці:

7. Обчисліть опір провідника за даними кожного окремого вимірювання, використовуючи закон Ома
8. Визначте ціну поділки вимірювальних приладів, які використовувалися (визначаємо найменше значення, яке може показати прилад). Це буде абсолютною похибкою вимірювань сили струму   і напруги .
9. Розрахуйте відносну похибку вимірювань опору провідника, коли повзунок реостата перебував посередині.
10. 
11.  Розрахуйте абсолютну похибку опору провідника  ;

1. запишіть значення опору з урахуванням похибок
2. ,
3. де R_n опір резистора R₁ при розташуванні повзунка умовного реостата в положенні «посередині».

12. За даними таблиці вимірювань накресліть графік залежності сили струму від напруги. З’єднайте останню точку перетину сили струму – напруги (значення для крайнього правого положення повзунка в налаштуваннях резистора 2) з початком графіка 0.
13. Зробіть висновки щодо залежності опору провідника від сили струму і напруги на його кінцях.

Контрольні питання:

1. Що називають електричним опором провідника?
2. Які прилади використовують для вимірювання електричного опору?
3. Чи залежить опір провідника від струму, який проходить через провідник?
4. Сформулюйте закон Ома для ділянки кола.