Как найти цену деления реостата

Войти через Google

или

Запомнить меня

Забыли пароль?

Чувствительность и цена деления измерительного прибора

Чувствительностью

электроизмерительного прибора называ­ется
отношение линейного или углового
перемещения указателя d
к изме­нению измеряемой величины ,
вызывавшей это перемещение

.

ВеличинаС=1/S,
обратная чувствительности, называется
ценой де­ления прибора. Цена деления
прибора определяет значение измеряе­мой
физиче­ской величины, вызывающей
отклонение указателя прибора (стрелочного,
цифро­вого, светового, вибрационного)
на одно мини­мальное деление.

Цена деления
зави­сит от верхнего и нижнего преде­лов
изме­рения и от числа делений шкалы.
На рис. 5 показана шкала при­бора,
рассчитанного на измерение постоян­ного
тока в преде­лах от 0 до 300 mA,
шкала которого имеет 60 делений. Цена
де­ления такого при­бора равна
отношению верхнего предела измерения
к об­щему коли­че­ству делений
шкалы, т.е., ,
чувстви­тельность .

Погрешности электроизмерительных приборов

Абсолютно точно
измерить электрические величины с
помощью приборов невозможно из-за целого
ряда причин (конструктивное несо­вершенство
самих приборов, влияние внешних факторов
и т.п.). Для оценки точности самих
измерительных приборов служит их
приведен­ная погрешность. Приведенная
погрешность _п
определяет в процен­тах отношение
абсолютной погрешности A
к верхнему
пре­делу измере­ния прибора (у
многопредельных приборов к верх­нему
пре­делу на соот­ветствующем
диапазоне):

.

Классом точности

прибора называется наибольшая возможная
при­веденная погрешность прибора:

,

где A_max
– наибольшая возможная абсолютная
погрешность при­бора.

Для электроизмерительных
приборов стандартом установлены
сле­дующие классы точности: 0,05; 0,1;
0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4.

Пример.
Имеется амперметр класса 0,5 с пределом
измерения тока I_max
= 2A.
Рассчитать приборную погрешность этого
амперметра – I.

Максимальная
абсолютная погрешность, исходя из класса
точно­сти прибора, определяется по
формуле

.

В качестве приборной
погрешности этого амперметра можно
при­нять половину I_max
, т.е. .

Следует отметить,
что класс точности средств измерений
не явля­ется показателем точности
измерения, т.к. на результат измерения
влияют, помимо инструментальной,
методические и субъективные по­грешности.

Фронтальная лабораторная работа №1 Определение цены деления прибора

Цель работы:
определение цены деления исследуемого
прибора по напряжению и по току.

Оборудование:
исследуемый прибор ИП, многопредельные
контроль­ные вольтметр и миллиамперметр,
реостат.

Задание 1.
Определение цены деления исследуемого
прибора по напряжению.

Порядок выполнения
задания

1. Собрать цепь по
схеме на рис. 6. К делителю напряжения R
подключают исследуемый прибор ИП и
параллельно ему кон­трольный вольтметр
V.

2.Определить цену
деления контрольного вольтметра:

,

где U_пред
– верхний предел измерения контрольного
вольтметра;

n_общ –
общее количество делений шкалы
контрольного вольт­метра.

3. Движок потенциометра
поставить в положение, при котором
подавае­мое в цепь напряжение будет
минимальным.

4. Подать напряжение
питания на схему. Затем, перемещая
дви­жок потенциометра, установить на
исследуемом приборе количество деле­ний
,
равное 5,10,15,20,25, и определить соответствующее
количе­ство деле­ний
на контрольном вольтметре. Результаты
измерений занести в табл. 1.

Таблица 1

N	Сk	nk	Uk	n	C		Cсл		Cпр	C	
В/дел	Дел	В	дел	В/дел	В/дел	В/дел	В/дел	В/дел	В/дел	%
1				5
2			10
3			15
4			20
5			25

5. Определить
напряжение U_k,
которое показывает контрольный вольтметр
для каждого значения n_k:
U_k
= С_k
n_k.

Так как оба прибора
подключены параллельно, то напряжение
на контрольном приборе и исследуемом
одинаково. Поэтому цена деления
исследуемого прибора по напря­жению
С
определяется
для каждого n
как ,
а затем находится среднее арифметическое
<C>.

6. Рассчитать
величину доверительного интервала по
формуле:

,

где –
случайная погрешность, –
приборная погрешность.

Случайная
погрешность <C_сл>
находится как среднее арифметическое
аб­солютных погрешностей C_сл
отдельных измерений. Здесь приведен
упро­щенный метод учета случайных
погрешностей. Более точный метод приведен
в приложении II.

Приборная погрешность
определяется, исходя из класса точности
прибора (см. стр.7).

7. Вычислить
относительную погрешность ИП: .

8. Окончательный
результат измерения цены деления прибора
по напряжению записать в виде: .

9. Определить
верхний предел исследуемого прибора
по напряже­нию: ,
где
– общее число делений шкалы иссле­дуемого
прибора.

Задание 2.
Определение цены деления исследуемого
прибора по току.

Порядок выполнения
задания

1. Собрать цепь по
схеме на рис. 7. Реостат R,
исследуемый при­бор ИП и контрольный
миллиам­перметр
соединяют последовательно.

2. Определить цену
деления контрольного миллиамперметра:

,

где
– верхний предел из­мерения контрольного
миллиампер­метра;

–
общее количество делений шкалы
контрольного мил­лиампер­метра.

3. Движок реостата
установить на максимум сопротивления,
т.е. на минимум тока в цепи.

4. Подать напряжение
на схему. Перемещая дви­жок реостата,
установить на исследуемом приборе
последовательно количество де­лений
,
равное 5,10,15,20,25, записать соответствующее
количе­ство деле­ний
на контрольном
миллиамперметре в табл. 2.

5. Ток ,
который показывает контрольный
миллиамперметр, опре­делить для
каждого значения
как.

Так как оба прибора
подключены последовательно, то через
них идет одинаковый ток. Поэтому цену
деления исследуемого прибора по току
С
можно определить для каждого
как ,
а затем найти
– среднее арифметическое.

Таблица 2

N	Сk	nk	Ik	n	C		Cсл		Cпр	C	
	дел	мА	дел							%
1				5
2			10
3			15
4			20
5			25

6. Вычислить
погрешность измерений и записать
окончательный результат (см. Задание
1, п.6-8).

7.Определить верхний
предел исследуемого прибора по току:

,

где –
общее число делений шкалы исследуемого
прибора.

Задание 3.
Определение сопротивления исследуемого
прибора.

Сопротивление
исследуемого прибора определить,
используя закон Ома, по формуле:

.

Соседние файлы в папке Лаб.электр

• #
• #
• #
• #
• #
• #

Цели урока:

1. Научить учащихся определять сопротивление проводника, используя закон Ома.
2. Научить пользоваться реостатом для регулирования силы тока в электрической цепи.
3. Формировать умение собирать электрические цепи, измерять в них силу тока и напряжение при помощи амперметра и вольтметра.
4. Техника безопасности.

Оборудование:

• Источник питания, исследуемые проводники, ползунковый реостат, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.
• Компьютеры – 12.
• Ноутбуки – 2.
• Проектор – 1.
• Экран.
• Электронные мультимедийные карточки (ресурсы взяты в сети Интернет):
  1. Ползунковый реостат – Приложение 1;
  2. Закон Ома – Приложение 2;
  3. Тест сопротивление проводника – Приложение 3.

План урока:

1. Орг. Момент.
2. Техника безопасности.
3. Напоминаю основные элементы электрической цепи и представляю реостат (Ползунковый реостат).
4. Повторяем закон Ома – слайд оставляю на экране (Закон Ома). Использую проектор и экран.
5. Готовим тетради для контрольных и лабораторных работ к записям лабораторных результатов (дата, лабораторная работа №5, №6, название лабораторной работы, цель работы, приборы и материалы, таблицу для измерения результатов опытов).
6. Выполняем лабораторные работы №5, 6.

Ход урока

I. Орг момент (2 минуты).

II. Техника безопасности (2 минуты).

III. Подготовка контрольной тетради для записей измерений лабораторной работы №5.

Провожу на одном уроке две лабораторные работы. На предыдущих лабораторных работах (№3 и №4) обучающиеся уже научились пользоваться амперметрами и вольтметрами, выяснили правила включения их в цепь, определяли цену деления амперметра и вольтметра. Но все, же еще раз необходимо напомнить учащимся правила техники безопасности, когда необходимо делать различные переключения в цепи, особенно при изменении положения вольтметра в схеме.

Лабораторную работу провожу двумя способами: виртуальный (на компьютере) и реальный (лаборант готовит лабораторное оборудование: источник постоянного тока, ключ, амперметр, проволочный резистор и ползунковый реостат). Урок провожу в кабинете информатики (12 стационарных компьютеров и 2 ноутбука). 14 обучающихся выполняют лабораторную работу индивидуально, а оставшиеся 11 человек делю на группы (5 групп по два человека), данные группы получают лабораторное оборудование.

Обучающиеся класса готовят записи для выполнения лабораторной работы №5

Лабораторная работа №5 «Регулирование силы тока реостатом».

Цель работы: научиться пользоваться реостатом для изменения силы тока в цепи.

Приборы и материалы: источник питания, ползунковый реостат, амперметр, ключ, соединительные провода.

Указание к работе с физическим оборудованием (с указанием к лабораторной работе подробно знакомятся дома).

1. Рассмотрите внимательно устройство реостата и установите, при каком положении ползунка сопротивление реостата наибольшее.
2. Составьте цепь (Рис.1), включив в неё последовательно амперметр, реостат на полное сопротивление, источник питания и ключ.
   
   Рис.1
3. Замкните цепь и отметьте показания амперметра.
4. Уменьшайте сопротивление реостата, плавно и медленно передвигая, его ползунок (но не до конца!). Наблюдайте за показаниями амперметра.
5. После этого увеличивайте сопротивление реостата, передвигая ползунок в противоположенную сторону. Наблюдайте за показаниями амперметра.
6. Внимание! Реостат нельзя полностью выводить, так как сопротивление его при этом становиться равным нулю, и если в цепи нет других приемников тока, то сила тока может оказаться очень большой и амперметр испортиться.

Указание к работе на компьютере.

1. Выбирают в перечне лабораторных работ название лабораторной работы – регулирование силы тока в цепи с помощью реостата.
   

2. Собрать цепь по предложенной схеме, замкнуть ключ, если собрали цепь, верно, то увидели показания амперметра и вольтметра.
   

3. Ползунок находится в начальном положении, записывают показания амперметра и вольтметра в тетрадях. Наблюдают за яркостью лампы.
   

4. Ползунок реостата перемещают в среднее положение и делают записи в тетради.
   

5. Ползунок реостата перемещают в крайнее положение и делают записи в тетради.
   

В группах и на компьютерах ребята выполняют работу 15 минут. Ребята, выполнявшие лабораторную работу на компьютере садятся, за парты и оформляют лабораторную работу в тетради.

На оформление работы (вывод выполненной работы №5) отводится 3 минуты.

Переходим к выполнению лабораторной работы №6 (ребята делаю записи в тетрадях).

IV. Лабораторная работы №6. «Измерение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра».

Цель работы: научиться измерять сопротивление проводника при помощи амперметра и вольтметра. Убедиться на опыте, что сопротивление проводника не зависит от силы тока в нем и напряжения на его концах.

На основании полученных данных в лабораторной работе №5 можно рассчитать значения сопротивлений реостата при нахождении ползунка в разных положениях:

R₁=U₁/I₁ R₂=U₂/I₂  R₃=U₃/I₃

Ученики должны записать значения силы тока в цепи при максимальном сопротивлении реостата (Imin) и максимальное значение напряжения на нем Umax. Затем можно уменьшать сопротивление реостата до тех пор, пока сила тока в цепи не будет равна 1A, записывая при этом значение напряжения на реостате. На основании полученных данных можно рассчитать значение сопротивления реостата и сопротивление его активной части.

Результаты всех измерений и вычислений заносятся в таблицу.

№ опыта	Сила тока I, А	Напряжение U, В	Сопротивление R, Ом
1 – первое положение ползунка	I1	U1	R1
2 – первое положение ползунка	I2	U2	R2
3 – первое положение ползунка	I3	U3	R3

Оформление лабораторной работы (расчёт сопротивлений, вывод) 10 минут.

Для контроля качества выполнения работы слежу за работой учащихся на всех этапах выполнения лабораторных работ. Наиболее способным учащимся в ходе работы можно предлагать творческие задания:

Те ребята, которые делали, работу за компьютером выполняют следующее творческое задание:

а) предложите способ определения длины медного проводника площадью поперечного сечения 1мм², используя амперметр и вольтметр;
б) имея кусок провода, изготовьте реостат.

Ребята, работающие в группах выполняют вычислительную работу с помощью электронной карточки «Тест сопротивление проводника» на компьютере.

На выполнение творческой работы (на компьютере или в тетрадях) – 10 минут.

V. Домашнее задание (2 минуты).

1. Повторить материал по теме «Закон Ома для участка цепи»;
2. Сборник задач В.И. Лукашика, Е.В. Ивановой: №1319, 1320, 1328, 1330.

Предмет: Физика,


автор: Kristik45

Приложения:

Ответы

Автор ответа: 111ig111

1

Напряжение на лампе
U1=I*R1=0.8*4=3.2V
Напряжение на реостате
U2=I*R2=0.8*4.5=3.6V
Тогда напряжение на вольтметре
U=U1+U2=3.2+3.6=6.8V
цена деления вольтметра 2/5=0,4V

Предыдущий вопрос

Следующий вопрос

Интересные вопросы

Предмет: Другие предметы,
автор: MollyAva

Що таке «Інтелектуальна загадка»?????
Пж срочно

4 года назад

Предмет: Русский язык,
автор: alshyndaurenbek

упр.347
укажите (в) верно (н) неверно
русский 5 класс

​

4 года назад

Предмет: История,
автор: hasenovasulu

Бату хан (1227-1255гг)
Правители Золотой Орды них роль в правленнн
Берке хан (1257-1266 гг)
Менгу Темир хан (1267-1280 гг)​

4 года назад

Предмет: Математика,
автор: Danik558

Выполни действия: 1) 10,5:15+1,8 2)67,2:12-3,25 3)46,2:132*1,6 4)(16,3+21,5):14 5) (42,3+34,2):9+3,5 6) (47,52-7,2):6-0,81

7 лет назад

Предмет: Биология,
автор: nurgaliomarov

У томатов красная окраска бобов (А) доминирует над желтой (а) округлая форма плодов(В) над грушевидной (в) а высокий цвет растений (С) над низкой (с) .
Низкорослые с желтыми грушевидными плодами опылились пыльцой высокорослого растения с красными круглыми плодами. Известно что мужское растение было потомком низкорослого растения с желтыми грушевидными плодами.
Вопрос;
1 Сколько типов гамет образует низкорослые растения с желтыми грушевидными плодами ?
2 Сколько типов гамет образует оплодотворенное растение?
3 Сколько различных фенотипов получится от до… (не знаю какого) скрещивания
4 Сколько различных генотипов получится от до… (не знаю какого) скрещивания
5 какова вероятность получить высокоросле растение с желтыми круглыми плодами
ПОЖАЛУЙСТА ПОМОГИТЕ ПРОШУ ВАС!

7 лет назад