Билет №17. Изучение зависимости силы тока в электрической цепи от длины рабочей части реостата

Цель: Изучить зависимость силы тока в электрической цепи от длины рабочей части реостата.

Оборудование: источник тока, реостат, амперметр, ключ, соединительные провода.

Порядок выполнения работы:

1. Собрать электрическую цепь по схеме.

2. Перемещая подвижный контакт реостата, зафиксировать значения силы тока в цепи при длине рабочей части реостата L₀, 0,25L₀, 0,5L₀, 0,75L₀ (L₀ – длина реостата).

3. 	I, А	L, м	1/L, 1/м
   L0	0,15	0,092	10,87
   0,25L0	0,2	0,069	14,49
   0,5L0	0,3	0,046	21,74
   0,75L0	0,6	0,023	43,48

   Построить график зависимости силы тока в цепи от длины рабочей части реостата.

График зависимости I от L напоминает график обратной пропорциональности. Для того чтобы это подтвердить построим график зависимости I от 1/L. Поскольку данная зависимость оказалась линейной, то наше предположение подтвердилось ( ).

Вывод: На основании проведенных экспериментов можно сделать вывод о том, что ток в цепи изменяется обратно пропорционально длине рабочей части реостата ( ).

Билет №18. Измерение кпд наклонной плоскости

Цель: Измерить КПД наклонной плоскости.

Оборудование: наклонная плоскость, деревянный брусок, линейка, динамометр.

Теория вопроса:

Коэффициент полезного действия – отношение полезной работы к затраченной .

Так как в итоге тело поднимается на высоту , то полезная работа равна изменению потенциальной энергии и совершается против силы тяжести, то вычислить ее можно из соотношения .

Во время подъема затрачивается работа на преодоление силы трения, поэтому , где L – длина наклонной плоскости.

Из вышеизложенного КПД наклонной плоскости можно выразить из соотношения .

Порядок выполнения работы:

1. З акрепить трибометр либо метровую линейку так, чтобы получить наклонную плоскость.

2. Измерить высоту наклонной плоскости H.

3. Измерить длину наклонной плоскости L.

4. Определить силу тяжести бруска с помощью динамометра. В состоянии покоя она численно равна весу (Р=mg).

5. П еремещая равномерно брусок вверх по наклонной плоскости с помощью динамометра измерить силу трения, численно равную силе упругости пружины динамометра.

Экспериментальные данные (примерные):

L=0,6 м, Н=0,3 м, Р=1 Н, F=0,75 H.

Вывод:

Подставив данные в формулу, мы получили значение КПД наклонной плоскости 67%.

Билет №19. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника

Цель: Определить ускорение свободного падения с помощью математического маятника.

О борудование: штатив, линейка, груз на нити, секундомер.

Порядок выполнения работы:

1. Закрепить нить с грузом на штативе.

2. Отвести груз в сторону на 10-15 см.

3. Отпустить груз и засечь время двадцати колебаний (одно колебание - это движение маятника слева направо и обратно).

4. Подставить полученные значения в расчетную формулу.

Вывод расчетной формулы:

Период колебаний математического маятника рассчитывается по формуле , но, поскольку наш маятник не идеален и колебания постепенно затухают, то можно взять средний период двадцати или более колебаний , где N — количество колебаний, t — время за которое происходит N колебаний. Прировняв правые части равенств, получим откуда .

Например, если при длине нити время 20-ти колебаний составило 40с, то .

Вывод: В ходе лабораторной работы с помощью математического маятника, мы определили ускорение свободного падения .

Экспериментальное значение отличается от известного нам , т.к. мы используем не идеальный математический маятник (нить растяжима, колебания затухают), существуют определенные погрешности измерений и расчета.