ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ, ПОТРЕБЛЯЕМОЙ

ЛАМПОЙ НАКАЛИВАНИЯ, ОТ НАПРЯЖЕНИЯ НА ЕЁ ЗАЖИМАХ

 

Цель работы:экспериментально исследовать зависимость мощности, потребляемой лампой накаливания от напряжения на зажимах.

Оборудование

1. Источник постоянного напряжения

2. Реостат ползунковый.

3. Амперметр.

4. Вольтметр.

5. Ключ.

6. Соединительные провода.

7. Электрическая лампочка.

Теория

При замыкании электрической цепи (см. рис.1) на ее участке с сопротивлением R, током І, напряжение на концах U производится работа А (Дж)

А=ІІt=І²Rt=U² t/R (1)

Величина, равная отношению работы тока ко времени, за которое она совершается называется мощностью Р (Вт)

P=А/t (2)

Следовательно,

Р=ІU= І²R=U² /R (3 )

Анализ выражения (1) убеждает нас о том, что Р – функция двух переменных.

Зависимость Р от U можно исследовать экспериментально.

Порядок выполнения работы

1. Определите цену деления шкалы измерительных приборов.

2. Составить электрическую цепь по схеме, изображенной на рис.1, соблюдая полярность приборов постоянного тока.

3. После проверки преподавателем ключ замкнуть. С помощью реостата установить наименьшее значение напряжения. Снять показания измерительных приборов.

4. Постепенно выводя реостат, снять 6 показания амперметра и вольтметра.

5. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 1.

Таблица 1.

№	U (В)	І (А)	P(Вт)

 

6. Построить график зависимости мощности лампы от напряжения.

7. Сделать вывод.

Контрольные вопросы

Вариант1

1. В каких единицах выражается мощность тока?

2. По какой формуле находят работу тока?

3. Две ламы, рассчитанные на одинаковое напряжение, но потребляющие различные мощности, включены в сеть последовательно. Какая из них будет гореть ярче?

4. Лампочка мощностью 2 ВТ имеет сопротивление 4 Ом. Какое сопротивление имеет лампочка мощностью 1 Вт. Обе лампочки рассчитаны на одинаковое напряжение.

5. Спираль подсоединена к сети, вследствие чего она раскалена. Как изменится накал спирали, если на часть ее попадает вода?

Вариант 2

1. Единица измерения работы тока?

2. По какой формуле находят мощность ток?

3. В сеть параллельно включены две лампы. Сопротивление одной из ламп больше другой. В которой из ламп выделится большее количество теплоты за равное время?

4. Как изменится мощность тока на участке цепи, если его сопротивление увеличится в 4 раза, а сила тока уменьшится в 2 раза?

5. Вследствие испарения и распыления материала с поверхности нити накала лампы нить с течением времени становится тоньше. Как это влияет на мощность, потребляемую лампой?

Рекомендуемая литература

1. Кикоин А.К, Кикоин И.К. Физика: учебник для 10 класса для школ с углубленным изучение физики. – М.: Просвещение, 1998. (Стр.189-217)

2. Омельченко В.П., Антоненко Г.В. Физика.- Р., 2005. (Стр. 176-202)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 16

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ЭКВИВАЛЕНТА МЕДИ

 

Цель работы: научиться на практике рассчитывать электрохимический эквивалент меди.

Оборудование

1. Весы с разновесом.

2. Амперметр.

3. Часы.

4. Источник электрической энергии.

5. Реостат.

6. Ключ.

7. Медные пластины (электроды).

8. Соединительные провода.

9. Электролитическая ванна с раствором медного купороса.

Теория

Процесс, при котором молекулы солей, кислот и щелочей при растворении в воде или других растворителях распадаются на заряженные частицы (ионы), назы­вается электролитической диссоциацией, получившийся при этом раствор с поло­жительными и отрицательными ионами называется электролитом.

Если в сосуд с электролитом поместить пластины (электроды), соединенные с зажимами источника тока (создать в электролите электрическое поле), то положи­тельные ионы будут двигаться к катоду, а отрицательные - к аноду. Следовательно, в растворах кислот, солей и щелочей электрический заряд будет перемещаться вместе с частицами вещества. У электродов при этом происходит окислительно-восстановительные реакции, при которых на них выделяется вещест­во. Процесс прохождения электрического тока через электролит, сопровождающий­ся химическими реакциями называется электролизом.

Для электролиза справедлив закон Фарадея: масса выделившегося вещества на электроде прямо пропорциональна заряду, прошедшему через электролит:

m=kq (1)

m=kIt (2)

где k-электрохимический эквивалент-количествовещества, выделенное при прохождении через электролит 1 Кл электричества. Измерив силу тока в цепи, вре­мя его прохождения и массу выделившегося на катоде вещества можно определить электрохимический эквивалент (1с выражается в кг/Кл).

k=m/It (3)

где m-масса меди, выделившейся на катоде; I-сила тока в цепи; t- время пропускания тока в цепи.