Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока
Краткое описание
Представлена виртуальная лабораторная работа на основе ЭОР "Начала электроники" по определению ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.
Описание
Урок физики в 11 классе Урок: виртуальная лабораторная работа А. Г. Некрасов Тема: Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока
Статья отнесена к разделу: Преподавание физики.
Цели урока: На основе виртуального эксперимента по измерениям тока и напряжения определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника. Задачи урока: Образовательная: На виртуальном опыте показать использование закона Ома для полной цепи. Развивающая: Развивать внимание, умение творчески и логически анализировать экспериментальные данные, собирать электрические цепи на моделях, измерять электрические величины. Повышать интерес к физике путем выполнения лабораторной работы расчета требуемых величин. Воспитательная: Развивать самостоятельность, аккуратность и внимание при проведении компьютерного эксперимента, чувство ответственности за полученные результаты. Воспитание мировоззренческих понятий: познаваемость окружающего мира, явлений. Форма урока: виртуальная исследовательская лабораторная работа. Программный продукт «Начала электроники» (“Beginnings of ELECTRONICS”), который используется в данной виртуальной лабораторной работе, можно скачать в Интернете. Статус программы – бесплатный. Данный программный продукт предназначен в помощь преподавателям и учащимся школ для изучения раздела физики «Электрический ток». Он удачно дополняет классическую схему обучения, состоящую из усвоения теоретического материала и выработки практических навыков экспериментирования в физической лаборатории. Наглядность продукта предоставляет учителю возможность проведения урока более интересно и насыщенно. При использовании этого продукта формы урока могут быть различными: лабораторный практикум, демонстрация, возможность работать ученику в домашних условиях. Данный продукт нагляден, что важно, т.к. 90% информации поступает в мозг через зрительный нерв. И, наконец, занятие может носить игровую форму, уходя от «обязаловки». Ученику будет интересно и весело разглядывать изучаемые физические явления, что не только упростит, но и ускорит процесс обучения. При запуске программы, на экран монитора компьютера выводятся:
1. Монтажный стол(рис.1)(см. приложенные файлы).
2. Панель деталей(рис.2).
3. Изображение мультиметра(рис.3).
4. «Мусорная корзина»(рис.4).
5. Панель управления программой(рис.5).
6. Очистить монтажный стол(рис.6)
7. Получить мультиметр(рис.7).
8. Окно параметры детали(рис.8).
9. Калькулятор(рис.9).
10. Выход из программы(рис.10).
11. Схема электрической цепи(рис.11).
12. Вид элекрической цепи на монтажном столе(рис.12).
Оборудование: Источник постоянного напряжения 1 В, мультиметр в режиме вольтметра, мультиметр в режиме амперметра, ключ, соединительные провода, переменное сопротивление (реостат).
Для определения ЭДС источника питания и его внутреннего сопротивления применим закон Ома для замкнутой цепи:
I = E / (R + r), (1)
Отсюда
Е= I (R + r). (2)
Здесь Е – ЭДС источника, I – сила тока, R– сопротивление внешней цепи (в нашем случае реостата), r – внутреннее сопротивление источника. Так как ЭДС источника постоянная, то, как следует из (2), для двух измеренных значений тока при двух заданных произвольных R1и R2 получим:
E = I1 (R1 + r),
E = I2 (R2 + r).
Приравнивая правые части, получим
I1 (R1 + r) = I2 (R2 + r).
Учитывая, что U1=I1 R1 и U2=I2 R2 для определения внутреннего сопротивления получим выражение:
r = (U2 — U1) / (I1 — I2). (3)
Где I1 и I2 – измеренные на опыте силы тока, U1 и U2 соответствующие напряжения при двух значениях сопротивлений реостата R1 и R2. Зная r по формуле (1) найдем ЭДС Е.
Схема цепи представлена на рис.11.
На монтажном столе цепь может выглядеть так: Рис.12 в приложении.
Замкнуть ключ, снять показания тока и напряжения. Это первое измерение. Затем передвинуть движок реостата, снять вторые показания. Измеренные данные занести в таблицу. По формулам (3) и (1) рассчитать ЭДС и внутреннее сопротивление.
ЛИТЕРАТУРА
1. Перышкин А. А. Физика. 8 кл.: учебн. для общеобразоват. учреждений. – 13-е изд., стер. – М.: Дрофа. 2010. – 192 с.
2. Касьянов В. А. Физика. 11 кл.: учебн. для общеобразоват. учреждений. – 3-е изд., дораб. – М.: Дрофа, 2003. – 416 с.
Статья отнесена к разделу: Преподавание физики.
Цели урока: На основе виртуального эксперимента по измерениям тока и напряжения определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника. Задачи урока: Образовательная: На виртуальном опыте показать использование закона Ома для полной цепи. Развивающая: Развивать внимание, умение творчески и логически анализировать экспериментальные данные, собирать электрические цепи на моделях, измерять электрические величины. Повышать интерес к физике путем выполнения лабораторной работы расчета требуемых величин. Воспитательная: Развивать самостоятельность, аккуратность и внимание при проведении компьютерного эксперимента, чувство ответственности за полученные результаты. Воспитание мировоззренческих понятий: познаваемость окружающего мира, явлений. Форма урока: виртуальная исследовательская лабораторная работа. Программный продукт «Начала электроники» (“Beginnings of ELECTRONICS”), который используется в данной виртуальной лабораторной работе, можно скачать в Интернете. Статус программы – бесплатный. Данный программный продукт предназначен в помощь преподавателям и учащимся школ для изучения раздела физики «Электрический ток». Он удачно дополняет классическую схему обучения, состоящую из усвоения теоретического материала и выработки практических навыков экспериментирования в физической лаборатории. Наглядность продукта предоставляет учителю возможность проведения урока более интересно и насыщенно. При использовании этого продукта формы урока могут быть различными: лабораторный практикум, демонстрация, возможность работать ученику в домашних условиях. Данный продукт нагляден, что важно, т.к. 90% информации поступает в мозг через зрительный нерв. И, наконец, занятие может носить игровую форму, уходя от «обязаловки». Ученику будет интересно и весело разглядывать изучаемые физические явления, что не только упростит, но и ускорит процесс обучения. При запуске программы, на экран монитора компьютера выводятся:
1. Монтажный стол(рис.1)(см. приложенные файлы).
2. Панель деталей(рис.2).
3. Изображение мультиметра(рис.3).
4. «Мусорная корзина»(рис.4).
5. Панель управления программой(рис.5).
6. Очистить монтажный стол(рис.6)
7. Получить мультиметр(рис.7).
8. Окно параметры детали(рис.8).
9. Калькулятор(рис.9).
10. Выход из программы(рис.10).
11. Схема электрической цепи(рис.11).
12. Вид элекрической цепи на монтажном столе(рис.12).
Оборудование: Источник постоянного напряжения 1 В, мультиметр в режиме вольтметра, мультиметр в режиме амперметра, ключ, соединительные провода, переменное сопротивление (реостат).
Для определения ЭДС источника питания и его внутреннего сопротивления применим закон Ома для замкнутой цепи:
I = E / (R + r), (1)
Отсюда
Е= I (R + r). (2)
Здесь Е – ЭДС источника, I – сила тока, R– сопротивление внешней цепи (в нашем случае реостата), r – внутреннее сопротивление источника. Так как ЭДС источника постоянная, то, как следует из (2), для двух измеренных значений тока при двух заданных произвольных R1и R2 получим:
E = I1 (R1 + r),
E = I2 (R2 + r).
Приравнивая правые части, получим
I1 (R1 + r) = I2 (R2 + r).
Учитывая, что U1=I1 R1 и U2=I2 R2 для определения внутреннего сопротивления получим выражение:
r = (U2 — U1) / (I1 — I2). (3)
Где I1 и I2 – измеренные на опыте силы тока, U1 и U2 соответствующие напряжения при двух значениях сопротивлений реостата R1 и R2. Зная r по формуле (1) найдем ЭДС Е.
Схема цепи представлена на рис.11.
На монтажном столе цепь может выглядеть так: Рис.12 в приложении.
Замкнуть ключ, снять показания тока и напряжения. Это первое измерение. Затем передвинуть движок реостата, снять вторые показания. Измеренные данные занести в таблицу. По формулам (3) и (1) рассчитать ЭДС и внутреннее сопротивление.
|
I1, A |
U1, B |
I2, A |
U2, B |
|
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА
1. Перышкин А. А. Физика. 8 кл.: учебн. для общеобразоват. учреждений. – 13-е изд., стер. – М.: Дрофа. 2010. – 192 с.
2. Касьянов В. А. Физика. 11 кл.: учебн. для общеобразоват. учреждений. – 3-е изд., дораб. – М.: Дрофа, 2003. – 416 с.
Размещено в
разделе:
Общеобразовательное учреждение
Учитель
28 июня 2012
Дистанционное обучение педагогов по ФГОС по низким ценам
Вебинары, курсы повышения квалификации, профессиональная переподготовка и профессиональное обучение. Низкие цены. Более 19300 образовательных программ. Диплом госудаственного образца для курсов, переподготовки и профобучения. Сертификат за участие в вебинарах. Бесплатные вебинары. Лицензия.
Файлы
Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления 2.pptx
Скачать
Рекомендуемая литература
Обсуждение материала
Популярное
Образовательные вебинары
- Международный вебинар «Рисование ватными палочками как нетрадиционная техника рисования и метод коррекции психических состояний дошкольников»
- Вебинар «Основные правила и способы информирования инвалидов, в том числе граждан, имеющих нарушение функции слуха, зрения, умственного развития, о порядке предоставления услуг на объекте, об их правах и обязанностях при получении услуг»
- Вебинар «Игровая деятельность, направленная на развитие социально-коммуникативных навыков дошкольников: воспитываем эмпатию, развиваем умение договариваться и устанавливать контакты, осваиваем способы разрешения конфликтных ситуаций»
- Международный вебинар «Требования охранительного педагогического режима к коррекционно-образовательному процессу для обучающихся с НОДА»
- Международный вебинар «Методические подходы к конструированию заданий и оцениванию математической грамотности обучающихся в рамках реализации ФООП»
- Современные тенденции развития шахматного образования в РФ. Научные идеи и концепции обучения шахматной игре
Чтобы привести предложенный Вами материал в соответствие с критериями , его необходимо доработать. Пожалуйста, добавьте текстовый файл конспекта этого урока или измените тип материала на "Справочная информация". Также прошу Вас проверить загруженную презентацию на соответствие критериям и наличие орфографических ошибок.
Заранее Вам благодарен.
С уважением, С.А. Колодин.