Два резистора включены один за другим. Станет ли сила тока меньше после первого резистора? Сначала запиши прогноз, а ответ получи только из собственных измерений.

Безопасность. Работай только с исправным учебным источником низкого напряжения. До первого включения проверь полярность и выбери наибольший предел измерения; уменьшай предел только при разомкнутом ключе и отключённом источнике. Так же выполняй любую перестановку проводов. Если стрелка прибора уходит за шкалу или влево, появились нагрев, запах или искрение — немедленно разомкни ключ и сообщи учителю.
Цель и результат
Цель работы — собрать последовательную цепь с двумя проводниками и по фактическим показаниям своего комплекта проверить закономерности силы тока и напряжения, а затем получить следствие для сопротивления.
На пару нужны: учебный источник постоянного напряжения, ключ, два разных резистора, амперметр, вольтметр и соединительные провода.
Результат работы — заполненный протокол с I1, I2, I3, U1, U2, U, рассчитанными R1, R2, R и выводом. Готовых лабораторных чисел ниже нет: тренировочная задача помечена отдельно.
Что значит «последовательно»

При последовательном соединении элементы образуют один путь без разветвлений. Если разомкнуть цепь в любом месте, ток прекращается во всей цепи.
Не путай положение элемента на рисунке со способом соединения. Главный признак — отсутствие узла, в котором путь тока делится.
Опыт 1. Сила тока в разных местах
Перед измерением выбери прогноз: после первого резистора сила тока меньше, такая же или больше? Запиши объяснение, но пока не проверяй ответ по формуле.

Амперметр каждый раз включают в разрыв единственного пути. Это три последовательных измерения одним прибором, а не три амперметра одновременно.
- Собери цепь при разомкнутом ключе и покажи её учителю.
- Измерь I1 до первого резистора и разомкни ключ.
- Отключи источник, переставь амперметр между резисторами, проверь схему и измерь I2.
- Тем же безопасным способом измерь I3 после второго резистора.
- Запиши выбранный предел, цену деления, показания и единицы.
Сравни результаты с учётом точности прибора. Для последовательной цепи ожидается:
I1=I2=I3.
Небольшое расхождение последних цифр не опровергает закон, если оно укладывается в точность отсчёта. Ток не «расходуется» в первом резисторе: в установившемся режиме заряд не накапливается между элементами.
Опыт 2. Напряжение на участках

Вольтметр подключают параллельно выбранному участку. Сначала измерь U1 на первом резисторе, затем U2 на втором и U на участке из двух резисторов. Перед каждым переносом прибора разомкни ключ и отключи источник.
Сравни общее напряжение с суммой:
U=U1+U2.
При одном и том же токе на проводнике с большим сопротивлением падение напряжения больше.
Опыт 3. Сопротивления
Если три показания согласуются в пределах точности, найди их среднее:
Iср=3I1+I2+I3.
По измерениям одного режима вычисли:
R1=IсрU1,R2=IсрU2,R=IсрU.
Затем проверь следствие для сопротивления:
R=R1+R2.
В реальном опыте сравнивают значения с учётом цены деления и округления, поэтому в протоколе допустимо писать R≈R1+R2. Числа не подгоняют под формулу.
Тренировочная задача — не результат опыта
Дано: I=0,20 А, U1=1,2 В, U2=1,8 В, U=3,0 В. Найди три сопротивления. Стоп: сначала запиши решение полностью. Проверка расположена после лабораторного протокола.
Протокол лабораторной работы

| Величина | I1 | I2 | I3 | U1 | U2 | U | R1 | R2 | R |
|---|
| Значение | | | | | | | | | |
| Единица | А | А | А | В | В | В | Ом | Ом | Ом |
В выводе запиши:
- совпали ли I1, I2, I3 в пределах точности;
- совпало ли U с U1+U2;
- совпало ли R с R1+R2;
- что ограничивало точность и как выполнялись безопасные перестройки.
Проверка тренировочной задачи
R1=0,201,2=6 Ом,
R2=0,201,8=9 Ом,
R=0,203,0=15 Ом.
Проверка: 6 Ом+9 Ом=15 Ом.
Частые ошибки
| Ошибка | Коррекция |
|---|
| «Ток частично израсходован в R1» | Сравни три показания амперметра: в установившейся последовательной цепи ток одинаков. |
| Вольтметр включён в разрыв цепи | Подключи его параллельно концам выбранного участка. |
| Амперметр переставлен при замкнутом ключе | Разомкни ключ, отключи источник, переставь прибор и снова получи допуск. |
| U приравнено к U1 или U2 | Общее напряжение сравнивают с суммой U1+U2. |
| Для R1 использовано U2 | В числителе должно быть напряжение того же участка. |
| Числа подогнаны до точного равенства | Сохрани показания и оцени расхождение по точности приборов. |
Проверь себя
- Как по схеме узнать последовательное соединение?
- Почему амперметр можно переставить в разные места цепи для проверки закона?
- Что нужно сделать перед каждой перестановкой проводов?
- Как связаны U, U1 и U2?
- При I=0,30 А, U1=1,5 В и U2=2,4 В найди R1, R2 и R.
- Почему реальные равенства иногда записывают со знаком ≈?
Итог
- В последовательной цепи один путь без узлов.
- Сила тока одинакова во всех её местах: I1=I2=I3.
- Общее напряжение равно сумме напряжений: U=U1+U2.
- Общее сопротивление равно сумме сопротивлений: R=R1+R2.
- Законы подтверждают собственными измерениями и оценивают с учётом точности приборов.
Ответы
- Все элементы лежат на одном пути, узлов и разветвлений нет.
- Через каждое поперечное сечение единственного пути проходит один и тот же ток; прибор последовательно проверяет разные позиции.
- Разомкнуть ключ, отключить источник, переставить провод, проверить схему и только затем кратко включить цепь.
- U=U1+U2.
- R1=1,5/0,30=5 Ом; R2=2,4/0,30=8 Ом; U=3,9 В, поэтому R=3,9/0,30=13 Ом. Проверка: 5+8=13.
- Приборы имеют конечную цену деления, а отсчёт и округление дают ограниченную точность; сравнивать нужно в пределах этой точности.
Комментарии
Войдите, чтобы оставлять комментарии.
Пока нет комментариев. Будьте первым!