При решении задачи формируются
Электродинамика
Занятие 2 (2 час.)
Измерение электрических сопротивлений методом сравнения
Цель: освоить методику точного определения сопротивления с помощью моста Уитстона и исследования электрических мостовых схем с помощью правил Кирхгофа.
На лабораторном занятии формируются:
знания:
- основных физических явлений и законов механики, молекулярной физики и термодинамики, электричества и магнетизма, оптики, атомной и ядерной физики и их математического описания ;
- размерностей основных физических величин и связей между ними, способов их измерений и обработки;
умения:
- решать стандартные физические задачи с проверкой размерности и проводить измерения основных физических величин ;
- используя различные информационные источники выявлять физическую сущность явлений и процессов в устройствах различной физической природы и исследовать их теоретически и экспериментально;
- логично и в наглядных формах представлять результаты физических исследований .
владения:
- физико-математическими методами решения инженерных задач.
При изучении физики у обучающихся формируются следующие компетенции:
ОПК- 2 - способность применять соответствующий физикоматематический аппарат, методы анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования при решении профессиональных задач
План
1. Входной контроль - тестирование.
|
|
|
2. Выполнение общих заданий.
3. Выполнение индивидуальных заданий.
4. Подведение итогов. Анализ и сравнение решений с решениями преподавателей,
Глоссарий
Выучите определения следующих понятий:
Мост Уитстона, первое правило Кирхгофа, второе правило Кирхгофа, закон Ома для участка цепи, закон Ома для полной цепи, падение напряжения, внутреннее сопротивление источника тока, ЭДС источника тока, сила тока.
Вопросы для обсуждения:
1. Чем обусловлено сопротивление проводника электрическому току?
2. Закон Ома для участка цепи.
3. От чего зависит сопротивление проводника?
4. В каких единицах измеряется сопротивление проводника?
5. Что представляет собой схема мостика Уитстона?
6. Когда мостиковая схема считается сбалансированной (Равновесие моста)?
7. Что называется классом точности прибора?
8. Чему равно общее сопротивление цепи при последовательном и параллельном соединении проводника?
Задания
Общие
1. Составьте глоссарий по изучаемой теме. Включите в него следующие и другие (самостоятельно подобранные по данной теме) термины: магазин сопротивлений, резистор, реохорд .
2. Собрать мостиковую схему.
3. Установить ползун реохорда на середине шкалы АВ.
4. Замкнуть цепь ключом К и подбирать с помощью штепселей магазина такие сопротивления RM, при котором стрелка гальванометра будет незначительно отклоняться от нулевого деления. Затем, передвигая ползун по реохорду АВ, добиться, чтобы стрелка гальванометра была на нуле. В этом случае I4= 0 и мост сбалансирован.
|
|
|
5. Разомкнуть цепь и измерить АД, ВД и RM. Занести данные измерений в таблицу 1.
6. Затем включить в цепь другое сопротивление и проделать с ним измерения так же, как в пункте 2, 3, 4.
7. Соединить два неизвестных сопротивления последовательно, а затем параллельно и провести те же измерения АД, ДВ и RM.
Занести данные в таблицу.
| № п/п | Соединение сопротивлений | Rm (Ом) | АД (мм) | ВД (мм) | Rx (Ом) | R x =(RXi ±ARx) | 8 % |
| (Ом) | |||||||
| 1 | 1 - е сопротивление | ||||||
| 2 | 2 - е сопротивление | ||||||
| 3 | последовательное соединение сопротивлений | ||||||
| 4 | параллельное соединение сопротивлений |
Порядок обработки измерений
1. По формуле (1.6) вычислить неизвестные сопротивления R X , R X , R \_
(последовательное соединение), R X ^ (параллельное соединение).
|
|
|
2. Вычислить относительнуюошибкудлякаждого измерения по формуле:
| Si R R x t |
| где: |
| YRm. _____ 1_ 100 ; |
| AR, |
| Г AR,, |
| Л2 |
у - класс точности магазина.
ЛАД=ЛВД=0,5 мм.
3. Вычислить абсолютную для каждого измерения по формуле AR = (^ • R^ ) Ом
и результат записать в виде R ict Ry ± AR x в таблицу
4. у выразить в процентах и записать в таблицу.
Индивидуальные
1. Выведите расчетную формулу, используя правила Кирхгофа.
2. Решите тестовые задания:
1) . Определить тормозящую разность потенциалов, под действием которой электрон, движущийся со скоростью 4 □ 1(4 км/с, остановился.
Ответ: а) □1-^2=2,55 кВ; б) □1-^2=3,55 кВ; в) □1-^2=4,55 кВ;
г) ^1-^2=5,55 кВ; д) а-^6,55 кВ.
2) . Определить численное значение ускоряющей разности потенциалов U, которую должен пройти в электрическом поле электрон, обладающий скоростью v1=106 м/с, чтобы скорость его возросла в n=2 раза.
Ответ: а) U=8,53 В; б) U=7,53 В; в) U=6,53 В; г) U=5,53 В;
д) U=53 В.
3) . Определить численное значение разности потенциалов между точками электрического поля, если при движении электрона от одной точки к другой его скорость возросла от 106 м/с до 30 10 м/с.
Ответ: а) 01-0=12,75 В; б) 01-02=22,75 В; в) 01-02=32,75 В;
г) 01-02=42,75 В; д) 01-02=52,75 В.
4) . Какую работу совершает электрическое поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В?
|
|
|
Ответ: а) А=6 мкДж; б) А=8 мкДж; в) А=10 мкДж;
г) А=12 мкДж; д) А=14 мкДж.
5) . Зависимость коэффициента полезного действия источника тока от тока на внешнем участке цепи:
Ответ:
R
а) n=l-gl;
„ r,
6) n=1-gi;
„ r,
в) " 1 и1-
| I 1 I R1 I1 |
Ответ: ___
а) Hi+4 -i=0; r2 12
б) I1+I2 +I=0;
в) I -1 I °;
г) I1-I2 +I=0.
7) . Общее сопротивление цепи при параллельном соединении сопротивлений...
Ответ:
а) равно меньшему из включенных;
б) меньше большего из включенных;
в) меньше наименьшего из включенных.
Цели:
учебная - изучение и применение законов постоянного тока, измерение электрических сопротивлений методом сравнения;
воспитательная - воспитание культуры мышления;
развивающая - развитие способности к самоорганизации.
При решении задачи формируются
знания:
- устройства и принципов действия электроизмерительных приборов;
- основных принципов построения электрических схем, соединения электроизмерительных приборов;
- основных правил техники безопасности при работе с электричеством;
- основных понятий, формул и формулировок законов, изучаемых в разделах электричество и магнетизм;
- физических явлений, лежащих в основе лабораторных опытов, способов их подтверждения теорией и применения в повседневной жизни;
умения:
- применять формулы для обработки результатов;
- планировать и организовывать процесс самостоятельной работы;
- выделять и разбираться в существенном материале, дающем ключ к пониманию остального;
- контролировать степень понимания и степень прочности усвоения знаний;
- адекватно оценивать результаты своей учебной деятельности;
- совершенствовать методы и формы своей познавательной деятельности;
владения:
- операциями анализа, синтеза, сравнения, обобщения;
- физико-математическими методами решения инженерных задач. компетенции:
ОПК- 2 - способность применять соответствующий физикоматематический аппарат, методы анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования при решении профессиональных задач Структура задачи:
1. Описание ситуационной задачи
2. Задача группе.
3. Дополнительные материалы:
- таблицы с физическими константами и размерностями физических величин.
Технология проведения
Используется интерактивная технология работы в малых группах.
Функция преподавателя на занятии - инструктаж, консультирование, наблюдение за работой студентов, проверка правильности расчетов, оценка защиты выполненной работы.
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 109; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!