Теоретическая часть работы. Для выполнения работы собирают электрическую цепь, схема которой приведена на

Для выполнения работы собирают электрическую цепь, схема которой приведена на рисунке. При разомкнутом ключе ЭДС источника равна напряжению на внешней цепи. В эксперименте источник тока замкнут на вольтметр, сопротивление которого много больше сопротивления источника тока, поэтому его можно использовать для измерения ЭДС. Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить косвенно, сняв показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе. Из закона Ома для полной цепи получаем , где - напряжение на внешней цепи. Поэтому внутреннее сопротивление можно вычислить по формуле:

где r – внутреннее сопротивление, Ом;

ε – ЭДС источника, В

U – напряжение, В

I – сила тока, А

Оборудование

Источник тока, амперметр, вольтметр, соединительные провода, реостат, ключ.

 

Ход работы

 

1. Составить электрическую цепь по схеме

2. При разомкнутой цепи измерить ЭДС источника тока.

3. Замкнуть электрическую цепь и снять показания с амперметра (I,А) и вольтметра (U,В).

4. Определить внутреннее сопротивление источника тока по формуле:

5. Изменяя сопротивление в цепи провести опыт десять раз и найти значения внутреннего сопротивления.

6. Выделить три близких значения внутреннего сопротивления.

7. Для выделенных значений найти погрешности измерений.

Таблица Результаты измерений и вычислений

№ опыта	ЭДС источника тока, ε, В	Сила тока в цепи, I, А	Падение напряжения, U, В	Внутреннее сопротивление источника, r, Ом	Абсолютная погрешность ∆r, Ом	Относительная погрешность, εr, %
r	rср
1 2 3

Вычисления

1. Внутреннее сопротивление источника тока: ,

r₁=

r₂=

r₃=

2. Среднее арифметическое значение

r_ср=

3. Абсолютная погрешность

∆r₁=

∆r₂=

∆r₃=

4. Среднее значение абсолютной погрешности:

∆r_ср=

5. Относительная погрешность

ε_r=

Вывод

Записать ответы на вопросы полными предложениями:

1. Запишите определение ЭДС. Запишите формулу для определения ЭДС.

2. Запишите формулу и формулировку закона Ома для полной цепи.

3. Почему различаются показания вольтметра при разомкнутой и замкнутой цепи?

4. Что обозначает ваш результат? (ЭДС ε=…, это значит…)

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13

Определение показателя преломления стекла

Цель работы

Определить показатель преломления стекла опытным путем и сравнить с табличным значением

Теоретическая часть работы

Свет при переходе из одной среды в другую меняет свое направление, т.е . преломляется. Преломление объясняется измерением скорости распространения света при переходе из одной среды в другую. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для данных двух сред есть величина постоянная, равная относительному показателю преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления стекла относительно воздуха находится, в зависимости от сорта стекла, в пределах от 1,47 до 1,63 и определяется по формуле: ,

где α – угол падения светового луча на грань пластинки,

β – угол преломления луча в стекле (рис.1). Так как треугольники ОВС и OMD прямоугольные, то , , но OB=OM, тогда

Оборудование

Стеклянная пластинка, таблицы, булавка, масштабная линейка.

 

Ход работы

1. Положить пластинку на лист бумаги (на отдельную страницу) и обвести карандашом.

2. К точке О верхней грани пластинки провести произвольный луч.

3. Булавку воткнуть так, чтобы при взгляде со стороны нижней грани булавка казалась на продолжении луча. (рис.2)

4. Убрать пластинку и провести преломленный луч.

5. Через точку О на границе раздела «воздух – стекло» провести перпендикуляр к границе.

6. От точки О отложить на падающем и преломленном лучах равные отрезки ОВ=ОМ и построить прямоугольные треугольники ОВС и ОМD. Изменив угол падения, повторить опыт. Рисунок сделать на той же странице, что и первый. На этой странице никаких записей, кроме рисунков, быть не должно.

7. Найти погрешности измерений.

Таблица Результаты измерений и вычислений

№ опыта	Длина отрезков, мм	Показатель преломления, n	Абсолютная погрешность ∆n	Относительная погрешность ε, %
ВС	DM	n	nср
1 2

Вычисления

1. Относительный показатель преломления: ,

n₁=

n₂=

2. Среднее значение: , n_ср=

3. Абсолютная погрешность: ,

∆n₁=

∆n₂=

, ∆n_ср=

4. Относительная погрешность: , ε=

Вывод

Записать ответы на вопросы полными предложениями:

1. Что называется преломлением света?

2. Что называется абсолютным показателем преломления?

3. Что называется углом падения? Преломления?

4. Что показывает ваш результат? (n_ср=…, это значит…)

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 14