Меню

Регулярные силы тока реостатом

Лабораторная работа № 5 «Регулирование силы тока реостатом». Лабораторная работа № 6 «Измерение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра»

Разделы: Физика

Цели урока:

  1. Научить учащихся определять сопротивление проводника, используя закон Ома.
  2. Научить пользоваться реостатом для регулирования силы тока в электрической цепи.
  3. Формировать умение собирать электрические цепи, измерять в них силу тока и напряжение при помощи амперметра и вольтметра.
  4. Техника безопасности.

Оборудование:

  • Источник питания, исследуемые проводники, ползунковый реостат, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.
  • Компьютеры – 12.
  • Ноутбуки – 2.
  • Проектор – 1.
  • Экран.
  • Электронные мультимедийные карточки (ресурсы взяты в сети Интернет):
    1. Ползунковый реостат – Приложение 1;
    2. Закон Ома – Приложение 2;
    3. Тест сопротивление проводника – Приложение 3.

План урока:

  1. Орг. Момент.
  2. Техника безопасности.
  3. Напоминаю основные элементы электрической цепи и представляю реостат (Ползунковый реостат).
  4. Повторяем закон Ома – слайд оставляю на экране (Закон Ома). Использую проектор и экран.
  5. Готовим тетради для контрольных и лабораторных работ к записям лабораторных результатов (дата, лабораторная работа №5, №6, название лабораторной работы, цель работы, приборы и материалы, таблицу для измерения результатов опытов).
  6. Выполняем лабораторные работы №5, 6.

Ход урока

I. Орг момент (2 минуты).

II. Техника безопасности (2 минуты).

III. Подготовка контрольной тетради для записей измерений лабораторной работы №5.

Провожу на одном уроке две лабораторные работы. На предыдущих лабораторных работах (№3 и №4) обучающиеся уже научились пользоваться амперметрами и вольтметрами, выяснили правила включения их в цепь, определяли цену деления амперметра и вольтметра. Но все, же еще раз необходимо напомнить учащимся правила техники безопасности, когда необходимо делать различные переключения в цепи, особенно при изменении положения вольтметра в схеме.

Лабораторную работу провожу двумя способами: виртуальный (на компьютере) и реальный (лаборант готовит лабораторное оборудование: источник постоянного тока, ключ, амперметр, проволочный резистор и ползунковый реостат). Урок провожу в кабинете информатики (12 стационарных компьютеров и 2 ноутбука). 14 обучающихся выполняют лабораторную работу индивидуально, а оставшиеся 11 человек делю на группы (5 групп по два человека), данные группы получают лабораторное оборудование.

Обучающиеся класса готовят записи для выполнения лабораторной работы №5

Лабораторная работа №5 «Регулирование силы тока реостатом».

Цель работы: научиться пользоваться реостатом для изменения силы тока в цепи.

Приборы и материалы: источник питания, ползунковый реостат, амперметр, ключ, соединительные провода.

Указание к работе с физическим оборудованием (с указанием к лабораторной работе подробно знакомятся дома).

555.jpg

  1. Рассмотрите внимательно устройство реостата и установите, при каком положении ползунка сопротивление реостата наибольшее.
  2. Составьте цепь (Рис.1), включив в неё последовательно амперметр, реостат на полное сопротивление, источник питания и ключ.

    Рис.1

  3. Замкните цепь и отметьте показания амперметра.
  4. Уменьшайте сопротивление реостата, плавно и медленно передвигая, его ползунок (но не до конца!). Наблюдайте за показаниями амперметра.
  5. После этого увеличивайте сопротивление реостата, передвигая ползунок в противоположенную сторону. Наблюдайте за показаниями амперметра.
  6. Внимание! Реостат нельзя полностью выводить, так как сопротивление его при этом становиться равным нулю, и если в цепи нет других приемников тока, то сила тока может оказаться очень большой и амперметр испортиться.

Указание к работе на компьютере.

Выбирают в перечне лабораторных работ название лабораторной работы – регулирование силы тока в цепи с помощью реостата.

Собрать цепь по предложенной схеме, замкнуть ключ, если собрали цепь, верно, то увидели показания амперметра и вольтметра.

Ползунок находится в начальном положении, записывают показания амперметра и вольтметра в тетрадях. Наблюдают за яркостью лампы.

Ползунок реостата перемещают в среднее положение и делают записи в тетради.

Ползунок реостата перемещают в крайнее положение и делают записи в тетради.

В группах и на компьютерах ребята выполняют работу 15 минут. Ребята, выполнявшие лабораторную работу на компьютере садятся, за парты и оформляют лабораторную работу в тетради.

На оформление работы (вывод выполненной работы №5) отводится 3 минуты.

Переходим к выполнению лабораторной работы №6 (ребята делаю записи в тетрадях).

IV. Лабораторная работы №6. «Измерение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра».

Цель работы: научиться измерять сопротивление проводника при помощи амперметра и вольтметра. Убедиться на опыте, что сопротивление проводника не зависит от силы тока в нем и напряжения на его концах.

На основании полученных данных в лабораторной работе №5 можно рассчитать значения сопротивлений реостата при нахождении ползунка в разных положениях:

Ученики должны записать значения силы тока в цепи при максимальном сопротивлении реостата (Imin) и максимальное значение напряжения на нем Umax. Затем можно уменьшать сопротивление реостата до тех пор, пока сила тока в цепи не будет равна 1A, записывая при этом значение напряжения на реостате. На основании полученных данных можно рассчитать значение сопротивления реостата и сопротивление его активной части.

Результаты всех измерений и вычислений заносятся в таблицу.

№ опыта Сила тока I, А Напряжение U, В Сопротивление R, Ом
1 – первое положение ползунка I1 U1 R1
2 – первое положение ползунка I2 U2 R2
3 – первое положение ползунка I3 U3 R3

Оформление лабораторной работы (расчёт сопротивлений, вывод) 10 минут.

Для контроля качества выполнения работы слежу за работой учащихся на всех этапах выполнения лабораторных работ. Наиболее способным учащимся в ходе работы можно предлагать творческие задания:

Те ребята, которые делали, работу за компьютером выполняют следующее творческое задание:

а) предложите способ определения длины медного проводника площадью поперечного сечения 1мм 2 , используя амперметр и вольтметр;
б) имея кусок провода, изготовьте реостат.

Ребята, работающие в группах выполняют вычислительную работу с помощью электронной карточки «Тест сопротивление проводника» на компьютере.

На выполнение творческой работы (на компьютере или в тетрадях) – 10 минут.

Источник



Лабораторная работа № 5. Регулирование силы тока реостатом.

Регулирование силы тока реостатом.

Цель работы: научиться пользоваться реостатом для изменения силы тока в цепи.

Работа совсем простая. Выполняя ее, мы знакомимся с таким прибором, как реостат. Школьный ползунковый реостат представляет собой катушку с намотанной на нее одним слоем виток квитку специально обработанной проволокой, вдоль которой может перемещаться подвижный ползунок, обеспечивая контакт стой или иной частью обмотки реостата.

Специальная обработка (прокаливание) нужна для того, чтобы витки обмотки были изолированы друг от друга. Рассматривая реостат можно видеть, что, перемещая ползунок, мы можем включать в цепь разное количество витков обмотки. Так как каждый виток имеет некоторое сопротивление, то с перемещением ползунка сопротивление реостата будет соответственно увеличиваться или уменьшаться. Собственно «переменное сопротивление» — другое часто используемое название реостата.

При уменьшении сопротивления реостата сила тока в цепи возрастает, а при увеличении — падает.

Домашняя работа по физике за 8 класс к учебнику «Физика. 8 класс» А.В.Перышкин, Н.А.Родина Решебник по физике за 8 класс (А.В.Перышкин, Н.А.Родина, 1998 год),
задача №5
к главе «Лабораторные работы».

Источник

Регулирование силы тока реостатом

Регулирование силы тока реостатом.

Цель работы: научиться пользоваться реостатом для измерения силы тока в цепи.

Приборы и материалы: источник питания, ползунковый реостат, амперметр, ключ, соединительные провода.

Указания к работе:

1. Рассмотрите внимательно устройство реостата и установите, при каком положении ползунка сопротивление реостата наибольшее.

2. Составьте цепь, включив в нее последовательно амперметр, реостат на полное сопротивление, источник питания и ключ.

3. Замкните цепь и отметьте показания амперметра.

4. Уменьшайте сопротивление реостата, плавно и медленно передвигая его ползунок (но не до конца!). Наблюдайте за показаниями амперметра.

5. После этого увеличивайте сопротивление реостата, передвигая ползунок в противоположную сторону. Наблюдайте за показаниями амперметра.

Тема урока: Реостаты.

1. Добиться усвоения учащимися нового материала (устройство и принцип действия реостата).

2. Отработать навыки работы с реостатом.

3. Развивать у учащихся внимание, мышления в ходе наблюдения демонстрационного эксперимента, при формулировке фактов и опытных суждений и при формулировке выводов к наблюдаемому опыту.

Метод: иллюстративный.

Здравствуйте дети. Присаживайтесь.

У многих из вас дома есть настольные лампы, у которых можно регулировать яркость или вы где-то их просто видели. А вы задумывались, что мы меняем, увеличивая или уменьшая яркость лампочки?

Да (нет). Наверное, силу тока.

Правильно, а за счет чего мы ее меняем? Запишите закон Ома для участка цепи, и исходя из него ответе на вопрос

. Мы меняем сопротивление.

А теперь запишите формулу, по которой мы рассчитываем сопротивление проводника.

Опираясь на эту формулу, скажите, что нам нужно менять, чтобы изменялось сопротивление.

Чтобы изменить сопротивление мы можем менять: материал, из которого сделан проводник, длину проводника или площадь его поперечного сечения.

Верно, но наиболее приемлемым и удобным, для нас, способом изменения сопротивления является изменение длины проводника, так как для изменения и нам необходимо будет менять сам проводник, а для изменения мы можем использовать подвижное соединение, и регулировка R будет проходить более плавно, а, следовательно, мы сможем более точно подобрать сопротивление, которое нам необходимо.

Для регулирования силы тока в цепи применяют специальные приборы — реостаты.

Простейшим реостатом может служить проволока из материала с большим удельным сопротивлением, например никелиновая или нихромовая. Включив такую проволоку в цепь последовательно с амперметром и, передвигая подвижный контакт по проволоки, можно уменьшить или увеличить длину включенного в цепь участка. При этом будет меняться сопротивление цепи, а, следовательно, и сила тока в ней.

Реостатом, применяемым на практике, придают более удобную и компактную форму. Для этой цели используют проволоку с большим удельным сопротивлением.

Итак, реостат это сопротивление (зарисовывает на доске обозначение)

Но ведь неудобно каждый раз для изменения сопротивления менять реостаты или для изменения на небольшую величину подбирать их составляя батарею сопротивлений, поэтому для удобства в работе используют ползунковый реостат (демонстрирует прибор (а), показывает условное обозначение (б) ).

а)

В этом реостате никелиновая проволока намотана на керамический цилиндр. Проволока покрыта тонким слоем не проводящей ток окалины, поэтому витки ее изолированы друг от друга. Над обмоткой расположен металлический стержень, по которому может перемещаться ползунок. Своими контактами он прижат к виткам обмотки. От трения ползунка о витки слой окалины под его контактами стирается, и электрический ток в цепи проходит от витков проволоки к ползунку, а через него в стержень, имеющий на конце зажим 1. С помощью этого зажима и зажима 2, соединенного с одним из концов обмотки и расположенного на корпусе реостата, реостат подсоединяют в цепь, второй конец обмотки изолирован и является пассивным (невостребованным). Перемещая, ползунок по стержню, можно увеличивать или уменьшать сопротивление реостата, включенного в цепь. Каждый реостат рассчитан на определенное сопротивление и на наибольшую допустимую силу тока, превышать которую не следует, так как обмотка реостата накаляется и может перегореть.

У кого-нибудь возникли вопросы по данной теме.

А теперь для закрепления материала мы проделаем лабораторную работу.

Технику безопасности вы уже должны знать.

Регулирование силы тока реостатом.

Цель работы: _____________________________________________________

Приборы и материалы: ____________________________________________

__________________________________________________________________

Источник

Реостат – это управляющий прибор, способный изменять силу тока и напряжение

Реостат

Компоненты электрической цепи

Электрические сети зациклены на передаче электроэнергии от источника к потребителю, которые являются основными элементами цепочки. Но кроме них в электрическую цепь вставляются и другие составляющие, к примеру, управляющие элементы, к которым относится реостат или любой другой прибор с таким же принципом действия. Устройство реостата – это проводник определенного сечения и длины, через которые можно узнать сопротивление проводника. Конечно, обговаривается и его материал. Изменяя сопротивление прибора, а, точнее, проводника, можно регулировать величину силы тока и напряжения в сети. Итак, реостат – это прибор, регулирующий напряжение и ток.

Реостат

Устройство и принцип работы

Если рассматривать реостатную конструкцию, то необходимо отметить несколько основных его частей:

  • это трубка из керамики;
  • на нее намотана металлическая проволока, концы которой выведены на контакты, расположенные на противоположных концах керамической трубки;
  • выше трубки установлена металлическая штанга, на одной стороне которой установлен контакт;
  • на штанге закреплен движущийся контакт, который электрики называют ползун.

Теперь, как все это работает. Обратите внимание на рисунок ниже.

Первая позиция (а) – контакт (движущийся) посередине. Это говорит о том, что ток будет проходить только через половину прибора. Вторая позиция (б) говорит о том, что задействован проводник полностью. То есть, его длина максимальная, значит, и сопротивление максимальное, при этом сила тока уменьшилась. Понятно, что чем больше сопротивление, тем меньше сила тока. Третья позиция (в) – здесь все наоборот: снижается сопротивление, увеличивается сила тока.

Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что керамическая трубка, используемая в реостатной конструкции, полая. Это необходимая составляющая, которая позволяет прибору охлаждаться при прохождении через проводник электроэнергии. Добавим: считается, что самые безопасные реостаты – это те, которые закрыты кожухом.

Как включается реостат в цепь

Во-первых, этот прибор в электрическую цепь включается только последовательно. Во-вторых, один из контактов подключается к ползуну, с помощью которого и регулируется величина тока в цепи. Но необходимо отметить, что этот управляющий элемент можно использовать и для регулировки напряжения в электрической цепочке. Здесь может быть использовано несколько схем с одним сопротивлением или двумя. Понятно, что чем меньше элементов в электрической цепочке, тем проще она.

Реостаты – это универсальные приборы. Их сегодня используют не только для управления силой тока и напряжением. К примеру, в телевизорах они установлены для увеличения или уменьшения звука. Да и переключение каналов косвенно связано с ними же.

И еще один момент. В электрических схемах обозначение этих приборов вот такое:

На первом рисунке более подробно расписана схема подключения, где красный прямоугольник – это и есть проводник, накрученный на керамическую основу. Синяя линия – это контакт, через который подводится питающий провод. Зеленная стрелка – это ползун. Она направлена влево, что говорит о том, что перемещая ползунок влево, мы уменьшаем сопротивление проводника. И, наоборот, перемещаем контакт вправо, увеличиваем сопротивление.

Рисунок второй более упрощенный. На нем всего лишь прямоугольник, показывающий наличие сопротивления, и стрелка, которая показывает, что этот показатель можно изменять.

Установка реостата

Конечно, вся эта информация касается простейших элементов. Но необходимо отметить, что реостаты могут быть разными, все зависит от того места, куда они должны быть установлены. Есть различия и по токопроводящему материалу, который лежит в основе. К примеру, это может быть уголь, металлы, жидкости и керамика. К тому же процесс охлаждения производится воздушным путем или при помощи жидкостей, и это может быть не только вода.

Источник

Читайте также:  Коэффициент мощности от формы тока