Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 7 № 1166
i

Цель ра­бо­ты: из­ме­ре­ние элек­три­че­ско­го со­про­тив­ле­ния лампы на­ка­ли­ва­ния.

1)  Со­бе­ри­те элек­три­че­скую цепь, со­сто­я­щую из по­сле­до­ва­тель­но со­единённых ис­точ­ни­ка пи­та­ния (4,5 В), ам­пер­мет­ра и лам­поч­ки. Под­клю­чи­те па­рал­лель­но лам­поч­ке вольт­метр. За­пи­ши­те по­ка­за­ния при­бо­ров с ука­за­ни­ем по­греш­но­стей. Счи­тай­те по­греш­но­сти стре­лоч­ных элек­три­че­ских при­бо­ров рав­ны­ми по­ло­ви­не цены де­ле­ния шкалы.

2)  Рас­счи­тай­те ве­ли­чи­ну со­про­тив­ле­ния лам­поч­ки (от­но­ше­ние на­пря­же­ния на лампе к те­ку­ще­му через неё току), ра­бо­та­ю­щей в таком ре­жи­ме. Поль­зу­ясь «ме­то­дом гра­ниц», оце­ни­те по­греш­ность по­лу­чен­ной ве­ли­чи­ны.

3)  Со­бе­ри­те элек­три­че­скую цепь, поз­во­ля­ю­щую уста­но­вить на лам­поч­ке на­пря­же­ние 2,0 В. За­ри­суй­те схему цепи в своей ра­бо­те. Из­мерь­те со­про­тив­ле­ние лампы в этом ре­жи­ме. Оце­ни­те аб­со­лют­ную и от­но­си­тель­ную по­греш­но­сти по­лу­чен­ной ве­ли­чи­ны.

Обо­ру­до­ва­ние: ис­точ­ник пи­та­ния 4,5 В (ба­та­рей­ка 3R12 или три ба­та­рей­ки АА, со­единённые по­сле­до­ва­тель­но с за­кры­ты­ми кон­так­та­ми), со­еди­ни­тель­ные про­во­да, лампа на­ка­ли­ва­ния с но­ми­наль­ным ре­жи­мом 4,8 В, школь­ный ам­пер­метр, школь­ный вольт­метр, пе­ре­мен­ный ре­зи­стор на 10 Ом.

При­ме­ча­ние: можно ис­поль­зо­вать элек­три­че­ские ком­по­нен­ты из на­бо­ра «ГИА-ла­бо­ра­то­рия».

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Соберём цепь, опи­сан­ную в усло­вии. За­пи­шем по­ка­за­ния при­бо­ров:

U=3,8 \pm 0,1В, I=0,46 \pm 0,01А.

2.  Рас­счи­та­ем со­про­тив­ле­ние лампы в этом ре­жи­ме:

R= дробь: чис­ли­тель: U, зна­ме­на­тель: I конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3,8, зна­ме­на­тель: 0,46 конец дроби \approx 8,26Ом.

Вы­чис­лим мак­си­маль­но воз­мож­ное и ми­ни­маль­но воз­мож­ное зна­че­ния со­про­тив­ле­ния при под­ста­нов­ке в фор­му­лу мак­си­маль­но­го и ми­ни­маль­но­го зна­че­ний U и I:

R_\max = дробь: чис­ли­тель: 3,9, зна­ме­на­тель: 0,45 конец дроби \approx 8,67Ом, R_\min = дробь: чис­ли­тель: 3,7, зна­ме­на­тель: 0,47 конец дроби \approx 7,87Ом.

Оце­ним аб­со­лют­ную по­греш­ность

 \sigma_R= дробь: чис­ли­тель: R_\max минус R_\min , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \approx 0,4Ом.

Тогда окон­ча­тель­но для зна­че­ния со­про­тив­ле­ния с учётом по­греш­но­сти и пра­вил округ­ле­ния по­лу­ча­ем:

 R= левая круг­лая скоб­ка 8,3 \pm 0,4 пра­вая круг­лая скоб­ка Ом.

3.  Для по­да­чи на лампу мень­ше­го на­пря­же­ния соберём цепь, схема ко­то­рой изоб­ра­же­на на ри­сун­ке. По­во­ро­том ручки пе­ре­мен­но­го ре­зи­сто­ра под­стро­им на­пря­же­ние на лампе до нуж­но­го зна­че­ния.

Вновь за­пи­шем по­ка­за­ния при­бо­ров:

U_1=2,00 \pm 0,05В, I_1=0,32 \pm 0,01А.

Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния на­пря­же­ния умень­ши­лась, так как был вы­бран дру­гой пре­дел из­ме­ре­ния при­бо­ра. Тогда со­про­тив­ле­ние лампы в этом ре­жи­ме со­ста­вит:

 R_1= дробь: чис­ли­тель: U_1, зна­ме­на­тель: I_1 конец дроби = левая круг­лая скоб­ка 6,3 \pm 0,4 пра­вая круг­лая скоб­ка Ом.

Аб­со­лют­ная по­греш­ность оце­ни­ва­ет­ся ана­ло­гич­но пунк­ту 2. По­след­нее из­ме­ре­ние про­ве­де­но с от­но­си­тель­ной по­греш­но­стью

 дробь: чис­ли­тель: 0,4, зна­ме­на­тель: 6,3 конец дроби умно­жить на 100 \% \approx 6 \%.

Ответ: 1) R= дробь: чис­ли­тель: U, зна­ме­на­тель: I конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3,8, зна­ме­на­тель: 0,46 конец дроби \approx 8,26Ом; 2)  R= левая круг­лая скоб­ка 8,3 \pm 0,4 пра­вая круг­лая скоб­ка Ом; 3)  дробь: чис­ли­тель: 0,4, зна­ме­на­тель: 6,3 конец дроби умно­жить на 100 \% \approx 6 \%.


-------------
Дублирует задание № 1018.
Спрятать критерии
Критерии проверки:

№ во­про­саУка­за­ния к оце­ни­ва­ниюБаллы
1С точ­но­стью до цены де­ле­ния верно най­де­ны зна­че­ния на­пря­же­ния на лампе и те­ку­ще­го через неё тока. Ре­зуль­та­ты за­пи­са­ны в пра­виль­ном виде с ука­за­ни­ем по­греш­но­стей1
2Вы­чис­ле­но сред­нее зна­че­ние со­про­тив­ле­ния лампы при её под­клю­че­нии на­пря­мую к ба­та­рей­ке1
Верно оце­не­но зна­че­ние аб­со­лют­ной по­греш­но­сти со­про­тив­ле­ния лампы1
Ре­зуль­тат за­пи­сан в пра­виль­ном виде с округ­ле­ни­ем по­греш­но­сти и

сред­не­го зна­че­ния

1
3Пред­ло­жен спо­соб по­ни­же­ния по­да­ва­е­мо­го на лампу на­пря­же­ния. На­ри­со­ва­на схема цепи, поз­во­ля­ю­щей ре­а­ли­зо­вать этот метод1
С точ­но­стью до цены де­ле­ния верно най­де­но зна­че­ние тока, те­ку­ще­го через лампу, при на­пря­же­нии на ней 2,5 В1
Верно рас­счи­та­но сред­нее зна­че­ние со­про­тив­ле­ния лампы в этом ре­жи­ме1
Верно оце­не­на аб­со­лют­ная по­греш­ность со­про­тив­ле­ния в этом ре­жи­ме. Ре­зуль­тат за­пи­сан в пра­виль­ном виде с округ­ле­ни­ем по­греш­но­сти и сред­не­го зна­че­ния1
Верно оце­не­на от­но­си­тель­ная по­греш­ность по­лу­чен­но­го ре­зуль­тат1
Мак­си­маль­ный балл9
Источник: Де­мон­стра­ци­он­ная вер­сия ВПР—2026. Про­филь­ный уро­вень