Л.р. №6 "Параллельное соединение проводников"
ЦЕЛЬ: научиться собирать цепь с параллельным соединением проводников и проводить в ней измерения; экспериментально проверить выполнение основных закономерностей параллельного соединения.
Оборудование: источник тока, два резистора на панельках с различным сопротивлением, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.
Проверь себя
Ответьте письменно на вопросы
Какое соединение поребителей называют параллельным?
Параллельное соединение - соединение при котором потребители имеют по две общие точки
2. Какие главные закономерности выполняются при параллельном соединении потребителей?
U₁ = U₂ = U₃ = U Напряжение на каждом из параллельно соединенных проводников одинаково и равно напряжению на всем участке параллельно соединенных проводников.
I = I₁+I₂+I₃ Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил тока в ее ветвях.
Ход работы
I. Сборка электрической цепи и измерение ее основных параметров
Соберите электрическую цепь согласно рисунку, не включая вольтметр. После проверки цепи учителем замкните ключ. Запишите в таблицу показание I₀ амперметра. Можно ли утверждать, что ток силой I₀ протекает по каждому из резисторов? Почему?
Нельзя, так как при параллельном соединении сила тока в цепи равна сумме сил тока в ее ветвях. Сила тока в цепи I₀ равна сумме сил тока, проходящего через резисторы.
2. Подключите вольтметр к точкам M и N цепи. Запишите в таблицу показание U₀ вольтметра. Изобразите схему полной цепи. Напряжение на каком из резисторов измеряет вольтметр?
СХЕМА
Вольтметр измеряет напряжение на каждом из резисторов, они равны между собой и равны напряжению на всем участке цепи
3. Применяя закон Ома к разветвленному участку МN, определите и запишите в таблицу его сопротивление
II. Проверка закономерностей параллельного соединения
Запишите в таблицу значения сопротивлений, указанные на панельках резисторов R₁ и R₂ и по формуле вычислите и запишите в таблицу значение сопротивления участка МN.
2. Сравните рассчитанное значение R с сопротивлением участка R₀ , найденным по результатам измерений. Сделайте вывод
R₀ = R = ....Ом (запишите полученный результат, R₀ и R должны получиться приблизительно равными). Полученное экспериментально сопротивление двух резисторов, соединенных параллельно, равно (примерно равно) его расчетному значению
3. Исключите из цепи вольтметр и амперметр. Включите амперметр между точками цепи М и К и после проверки схемы учителем измерьте и запищите в таблицу значение силы тока I₁ в первом резисторе с сопротивлением R₁.
Аналогично, включив амперметр между точками М и L, измерьте и запищите в таблицу значение силы тока I₂ во втором резисторе с сопротивлением R₂
4. Сравните значение тока I₁ и I₂ в отдельных резисторах и значение тока силы тока I₀ в неразветвленной части цепи. Сделайте вывод
I₁+I₂ = ... А ≈ I₀ = ... А (многоточие заполняем полученными вами экспериментальными числовыми данными). Сила тока в неразветвленной цепи равна сумме сил тока в ее ветвях. Небольшое расхождение объясняется наличием погрешностей при измерении
III. Контрольные вопросы
Как соединены потребители электрической энергии в вашей квартире? Почему?
Потребители соединены параллельно, это обусловлено тем, что если один из потребителей выйдет из строя, то все остальные будут работать.
2. Чему равно сопротивление участка цепи, содержащего N параллельно соединенных одинаковых резисторов сопротивлением R₁ каждый
3. Почему параллельное присоединение к участку цепи дополнительного резистора уменьшает сопротивление участка?
При присоединении дополнительного сопротивления параллельно к участку цепи не изменяется длина участка цепи, но изменяется (увеличивается) площадь поперечного сечения этого участка цепи. Из формулы расчета сопротивления известно: чем больше площадь поперечного сечения. тем меньше его сопротивление. Поэтому общее сопротивление уменьшается
Выводы: в ходе работы мы собрали цепь с параллельным соединением двух резисторов. Экспериментальная проверка закономерностей параллельного соединения показала:
1. сила тока в неразветвленной цепи равна сумме сил тока в ее ветвях I₁+ I₂ = I₀ (запишите ваши значения) .
2. Напряжение на всем участке цепи равно напряжению на каждом резисторе U₁ = U₂ = U₀ =...В.
3.. Сопротивление двух параллельно соединенных резисторов, полученное в эксперименте согласуется с его расчетным значением R =... В, R₀ =...В
IV. Суперзадание.
Объясните, как переносом только одного провода с клеммы на клемму превратить параллельное соединение в последовательное. Какую роль в такой измененной цепи играет ключ?
Если перенести провод из точки В на разомкнутый ключ, то получим последовательное соединение резисторов. Ели замкнуть ключ, то ток не пойдет через резистор 1, а только через резистор 2
