Исследование зависимости мощности, потребляемой лампой накаливания от напряжения на ее зажимах.
Приборы и принадлежности, используемые в работе:
- Источник постоянного тока.
- Лампа накаливания.
- Амперметр.
- Вольтметр.
- Реостат.
- Соединительные провода.
- Миллиметровая бумага.
Цель работы:
Научиться опытным путем определять значение мощности лампы накаливания и исследовать зависимость мощности от напряжения.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ.
Мощность величина, характеризующая скорость выполнения работы. Мощность тока на участке цепи измеряют работой тока за единицу времени.
Т.к A = IUt, то P = IU
Из формулы видно, что мощность тока выражают в ваттах:
1А В = 1Кл/с 1Дж/Кл = 1Дж/с = 1 Вт
На опыте мощность постоянного тока можно определить с помощью амперметра и вольтметра как произведение показаний этих приборов.
2. ХОД РАБОТЫ.
1.Собрать электрическую цепь по схеме.
1. Определить цену деления приборов амперметра и вольтметра.
2. Замерить ток в цепи и падение напряжения на лампочке.
3. Подобные измерения сделать, изменяя общее сопротивление цепи.
5. Для каждого значения вычислить мощность Р, потребляемую лампочкой.
6. Построить график зависимости Р= f(U).
7. Все данные занести в таблицу.
8. Сделать вывод о проделанной работе.
ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ВЫЧИСЛЕНИЙ
Цена одного деления амперметра = …
Цена одного деления вольтметра = …
| № опыта | Число делений амперметра, n | Число делений вольтметра, n | Сила тока I, A | Напряжение U, B | Мощность P, Bт |
| 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Напишите формулы для подсчета мощности постоянного тока и покажите, что вычисленная по этим формулам мощность тока выражается в ваттах.
2. Схема опыта
3. Закон Джоуля-Ленца для однородного участка цепи (формула, формулировка).
4. Как определить цену деления многопредельного прибора?
Лабораторная работа № 10.
Определение электрохимического эквивалента меди.
Приборы и принадлежности, используемые в работе:
1. Весы.
2. Разновесы.
3. Амперметр.
4. Секундомер.
5. Источник постоянного тока.
6. Реостат.
7. Медные электроды с держателями.
8. Соединительные провода.
9. Химический стакан (банка).
10. Раствор медного купороса.
11. Ключ.
Цель работы:
Определить величину электрохимического эквивалента меди.
1.ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ.
Электролиты - класс проводников, в которых электрический ток сопровождается их химическим изменением. К электролитам относятся вещества, обладающие ионной проводимостью. Электролитами являются растворы солей, кислот и Мелочей. Электролитическая диссоциация- распад на ионы молекул растворяемого вещества под действием молекул растворителя.
Носителями зарядов в растворах электролитов являются положительно и отрицательно заряженные ионы. Следовательно, ток в электролитах представляет собой упорядоченное движение ионов.
Электролиз- прохождение электрического тока через электролиты, сопровождающееся химическими превращениями вещества и выделением его на электродах. Положительные ионы в растворе называют катионами (так как при электролизе они идут к катоду), а отрицательные ионы - анионами.
Законы Фарадея.
1. Масса m вещества, выделившегося при электролизе на электроде, пропорциональна заряду Q, перенесенному током через электролит.
,
k - электрохимический эквивалент вещества, выражающий зависимость массы выделенного при электролизе вещества от его рода. Электрохимический эквивалент измеряется массой вещества, выделяющегося на электроде при прохождении через электролит единицы, заряда.
2. Электрохимические эквиваленты веществ пропорциональны их химическим эквивалентам.
,
где х =А/n
А - атомная масса вещества,
n - валентность
Отношение химического эквивалента вещества к его электрохимическому эквиваленту одинаково для всех веществ. F = x/k = const, где F - постоянная Фарадея для электролиза.
3. Объединенный закон Фарадея для электролиза.
Масса вещества, выделившегося при электролизе на электроде, пропорциональна атомной массе этого вещества, силе тока, и времени его прохождения через электролит и обратно пропорциональна валентности вещества.
2. ХОД РАБОТЫ.
1. Взвесить одну из медных пластин, 
которая будет служить катодом. Заметить ее.
2. Собрать электрическую цепь по схеме.
3. Заметить время, замкнуть цепь ключом, быстро установить реостатом силу тока I = 1А.
4. Следить, чтобы в продолжение всего опыта сила тока оставалась постоянной.
5. Через 20-30 минут ток выключить, вынуть пластинку, не касаясь руками отложившегося слоя меди. Осторожно ополоснуть ее водой.
6. Просушить пластинку над плиткой.
7. Снова взвесить пластинку 
и определить массу выделившейся меди: m = m2 – m1.
8. Определить k меди по формуле k = m/It, где I- сила тока, t - время прохождения тока.
9. Данные измерений занести в таблицу.
10. Сравнить полученный результат с табличным и объяснить отклонения[19].
11. Вычислить абсолютную и относительную погрешность полученного результата относительно табличного результата по формулам:[20]
; 
,
kтабл = 3,29×10-7 
.
12. Сделать вывод о проделанной работе.[21]
ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ВЫЧИСЛЕНИЙ
Цена одного деления амперметра = …
| Масса пластинки до опыта. | Сила тока | Время опыта | Масса пластинки после опыта | Масса выделившейся меди | Электрохимический эквивалент меди | |
| m1, кг | I, А | t, с | , кг | m, кг | k, кг/Кл | |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПЕРВОГО УРОВНЯ.
1. Какие вещества относятся к электролитам? Чем обусловлена электропроводность электролитов? Что такое электролитическая диссоциация?
2. Что представляет собой электрический ток в электролитах?
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ВТОРОГО И ТРЕТЬЕГО УРОВНЯ.
3. Напишите и сформулируйте первый закон Фарадея для электролиза.
4. Что называют электрохимическим эквивалентом вещества? Какая формула выражает смысл этого понятия? Каковы единицы электрохимического эквивалента вещества?
5. Напишите и сформулируйте второй закон Фарадея для электролиза. Что Фарадея для электролиза?
6. Как записывают и читают объединенный закон Фарадея для электролиза?
Лабораторная работа № 11.