Лабораторная работа № 6 «Изучение параллельного соединения проводников»
ОПБП перед работой. Как собрать цепь с двумя параллельными ветвями, одним амперметром измерить общий ток и токи ветвей, определить общее сопротивление и проверить закономерности по собственным данным.
Конспект урока
На участке цепи появились две ветви. Разделится ли ток между ними поровну? Сначала запиши прогноз, а затем проверь его собственными измерениями.
Безопасность. Работай только с исправным учебным источником низкого напряжения. До первого включения проверь полярность и выбери наибольший предел измерения. Любую перестановку амперметра или проводов выполняй при разомкнутом ключе и отключённом источнике. Источник подключай последним, цепь включай только после допуска учителя. Если стрелка уходит за шкалу или отклоняется влево, появились нагрев, запах или искрение — немедленно разомкни ключ и сообщи учителю.
Цель и результат
Цель работы — собрать параллельную цепь с двумя проводниками и по показаниям своего комплекта проверить сложение токов, определить общее сопротивление двумя способами и объяснить результат.
На пару нужны: учебный источник постоянного напряжения, ключ, два разных резистора, амперметр, вольтметр и соединительные провода.
Для темпа урока комплекты, узлы , и три допустимых положения амперметра заранее промаркированы. Ученик A собирает; ученик B ведёт запись и контролирует безопасность. После измерения общего тока роли меняются. Учитель даёт первичный допуск; при переносе прибора партнёр проверяет короткий чек-лист «ключ открыт → источник отключён → освободившийся разрыв замкнут проводом → предел → полярность». Плановый перенос одного A между тремя отмеченными позициями не меняет топологию ветвей. Повторный допуск учителя обязателен, если переподключены , или узлы, возникло сомнение либо сработало стоп-условие.
Результат работы — заполненный протокол с , , , , , , измеренным , расчётным и выводом. Готовых лабораторных чисел ниже нет: учебные числа помечены как тренировочная задача.
Что значит «параллельно»
При параллельном соединении оба конца каждого проводника подключены к одной и той же паре узлов и . В узле общий ток разделяется, а в узле токи ветвей снова складываются.
Положение ветвей на рисунке не является главным признаком. Главный признак — два общих узла.
Опыт 1. Общий ток и токи ветвей
Перед измерением выбери прогноз: , или ? Объясни прогноз, сравнив сопротивления ветвей, но пока не открывай ответ.
Это один амперметр, который по очереди включают в три положения, а не три прибора одновременно.
- Собери цепь при разомкнутом ключе, источник присоедини последним и покажи схему учителю.
- Измерь общий ток , затем разомкни ключ и отключи источник.
- Замкни соединительным проводом освободившийся общий участок и переставь амперметр в первую отмеченную позицию; партнёр проверяет чек-лист безопасности. Если переподключены ветви или узлы либо возникло сомнение, снова позови учителя. Измерь .
- Тем же безопасным способом измерь во второй ветви.
- Для каждого отсчёта запиши предел, цену деления, показание и единицу.
Сравни результаты с учётом точности прибора:
Токи ветвей не обязаны быть равны. При одинаковом напряжении больший ток идёт через ветвь с меньшим сопротивлением.
Опыт 2. Общее напряжение
Подключи вольтметр между узлами и . Он измеряет напряжение на всём параллельном участке и одновременно на каждой ветви, потому что их концы совпадают:
Запиши и единицу. Вольтметр подключают параллельно участку, амперметр — последовательно тому току, который измеряют.
Опыт 3. Общее сопротивление двумя способами
По измеренным в одном режиме и вычисли сопротивление всего участка:
Запиши номинальные сопротивления резисторов и . Затем вычисли:
Сравни и с учётом точности. Дополнительно проверь здравый смысл результата:
Параллельная ветвь добавляет ещё один путь для тока, поэтому общее сопротивление меньше сопротивления каждой ветви.
Тренировочная задача — не результат опыта
Дано: , , . Найди , , и общее сопротивление. Стоп: сначала выполни решение. Проверка расположена после лабораторного протокола.
Протокол лабораторной работы
| Величина | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Значение | ||||||||
| Единица | А | А | А | В | Ом | Ом | Ом | Ом |
В выводе запиши:
- совпал ли с в пределах точности;
- какая ветвь имела больший ток и как это связано с сопротивлением;
- совпали ли и ;
- оказалось ли общее сопротивление меньше каждого сопротивления ветви;
- что ограничивало точность и как выполнялись безопасные перестройки.
Проверка тренировочной задачи
Проверка: и .
Частые ошибки
| Ошибка | Коррекция |
|---|---|
| «Ток всегда делится поровну» | Равные токи будут только в ветвях с равными сопротивлениями. |
| Напряжения ветвей складываются | Ветви подключены к одной паре узлов, поэтому . |
| Амперметр подключён между и | Амперметр включают в разрыв пути измеряемого тока; между узлами подключают вольтметр. |
| Амперметр переставлен при замкнутом ключе | Разомкни ключ, отключи источник, замкни освободившийся разрыв проводом, переставь прибор и пройди парный чек-лист; при сомнении или переподключении ветвей позови учителя. |
| Новая ветвь увеличивает общее сопротивление | Дополнительный путь уменьшает общее сопротивление участка. |
| Числа подогнаны до точного равенства | Сохрани реальные показания и оцени расхождение по точности приборов. |
Проверь себя
- Как по схеме распознать параллельное соединение?
- Почему для трёх измерений тока достаточно одного амперметра?
- Что обязательно сделать перед каждой перестановкой прибора?
- Как связаны , и ?
- Как связаны напряжения на двух ветвях?
- При , и найди , , и .
Итог
- Параллельные ветви имеют два общих узла.
- Общий ток складывается из токов ветвей: .
- Напряжение на ветвях одинаково: .
- Для двух проводников , причём и .
- Законы проверяют собственными измерениями с учётом точности, не подгоняя числа.
Ответы
- Оба конца каждой ветви подключены к одной паре узлов.
- Прибор по очереди включают в общий участок и каждую ветвь; между измерениями цепь обесточивают.
- Разомкнуть ключ, отключить источник, замкнуть освободившийся разрыв проводом, переставить прибор, проверить полярность и предел по парному чек-листу; при сомнении или переподключении ветвей позвать учителя.
- .
- .
- ; ; ; . Проверка: и .
10 вопросов по теме «Лабораторная работа № 6 «Изучение параллельного соединения проводников»». Выбери ответ, прочитай объяснение и попробуй ещё раз, если ошибся.
Открыть отдельноВопрос 1 из 10
ТренировкаБез отметки и ограничения времени. Первый ответ учитывается отдельно от исправлений. При обновлении страницы ответы сбросятся.
Скачать и открыть
Материалы урока
3 материалаПодготовка к уроку
2 материала· для учителей
Практический сценарий: два общих узла, безопасный перенос одного амперметра, измерение общего тока и токов ветвей, общее напряжение, два способа определения сопротивления и проверки качества результата.
Презентация · MediaSchool
Фронтальная лабораторная работа № 6: два общих узла, один амперметр в трёх положениях, измерения I, I₁, I₂ и U, два способа определения общего сопротивления, рабочий лист, ключи и адаптация.
Методичка · MediaSchool
Проверка знаний
1 материал· для учеников
10 вопросов с объяснениями и повторной попыткой.
Проверочная
От сообщества
Материалы сообщества0
Дополнения от учителей к этому уроку. Проверены модерацией, но не являются редакционным контентом MediaSchool.
Поделитесь первым материалом
Рабочий лист, презентация или методичка помогут другим учителям подготовиться к уроку.
Комментарии
Войдите, чтобы оставлять комментарии.
Пока нет комментариев. Будьте первым!