VY_52_INOVACE_2NOV37 Autor: Mgr. Jakub Novák Datum: 5. 9. 2012 Ročník: 8. a 9. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Tematický okruh: Elektromagnetické a světelné děje Téma: Měření elektrických veličin Metodický list: Žáci se seznámí s víceúčelovými měřicími přístroji, naučí se je správně zapojit do obvodu a použít je k měření elektrického napětí a elektrického proudu. V praxi také ověří poznatek, že velikost elektrického proudu v nerozvětvené části obvodu je součtem velikostí elektrických proudů v jednotlivých větvích. Laboratorní práce odpovídá jedné vyučovací hodině. Žáci pracují ve skupinách po dvou. Pomůcky používají ze soupravy pro žákovské pokusy s elektřinou, víceúčelové měřicí přístroje, sady izolovaných vodičů opatřených banánky a školní zdroj stejnosměrného elektrického napětí, které je přivedeno do terminálů v jednotlivých lavicích. Při volbě velikosti nastaveného napětí musí vyučující zohlednit jmenovité napětí použitých žárovek a nastavená hodnota nesmí překročit bezpečné napětí 24 V. Výuka probíhá frontálně za dodržení všech bezpečnostních zásad podle přiloženého pracovního postupu. Žáci průběžně s pomocí vyučujícího vyplňují přiložený pracovní list, který odevzdají ke kontrole na konci hodiny. Nejprve v části zvané příprava vyplní správné způsoby zapojení voltmetru a ampérmetru a připomenou si obecné zásady použití měřicích přístrojů. Poté sami nebo za pomoci vyučujícího navrhnou schémata zapojení obvodů popsaných v zadání. Zapojí elektrické obvody podle těchto schémat a po kontrole správného zapojení vyučujícím provedou měření. Správné řešení je uvedeno v přiložené kopii pracovního listu červenou barvou. Pracovní postup: Zapojte elektrické obvody podle navržených schémat. Při sestavování obvodu začněte u kladného pólu zdroje elektrického napětí, postupujte podle schématu směrem k zápornému pólu zdroje. Před závěrečným připojením k zápornému pólu zdroje přepněte vypínač do polohy vypnuto a požádejte vyučujícího o kontrolu zapojení. Až po této kontrole připojte do obvodu i záporný pól zdroje. Ujistěte se, že na měřicích přístrojích jsou nastaveny správné rozsahy a sepněte spínač. Naměřené hodnoty elektrických veličin zapište do pracovních listů. Ověřte, že součet proudů v jednotlivých větvích druhého obvodu je roven proudu v nerozvětvené části obvodu (při zohlednění odchylek měření).
Veškerý obsah materiálu je vlastní tvorbou autora.
…………
LABORATORNÍ PRÁCE
Jméno: ………………………………………… Třída:
…………………………………………
Škola:
ZŠ Schulzovy sady
Datum: …………………………………………
Zadání:
Zapojte jednoduchý elektrický obvod obsahující zdroj elektrického napětí, spínač a žárovku. Do tohoto obvodu zařaďte správným způsobem ampérmetr a voltmetr a jejich pomocí určete velikost elektrického proudu procházejícího žárovkou a elektrického napětí mezi svorkami žárovky. Změřte velikost elektrického proudu v různých částech elektrického obvodu tvořeného dvěma paralelně zapojenými žárovkami.
Příprava: Chceme-li zjistit velikost elektrického proudu procházejícího žárovkou, připojíme ampérmetr se žárovkou ……………………... Chceme-li zjistit velikost elektrického napětí mezi svorkami žárovky, připojíme voltmetr se žárovkou …………………………. Měřicí přístroj zapojujeme do obvodu tak, aby svorka označená symbolem + byla připojena směrem ke kladnému pólu zdroje. Při zahájení měření nastavíme nejvyšší dostupný rozsah, který (je-li to možné) postupně zmenšujeme, abychom dosáhli větší přesnosti měření.
Pomůcky:
………………………………………………………………………………… ............................................................................................................................ …………………………………………………………………………………
Schémata zapojení:
Naměřené hodnoty: Jednoduchý obvod:
I = …………………………………….
U = ……………………………………
Rozvětvený obvod: I1 = …………………………. I2 = …………………………. I = ………………………….
I1 + I2 = ………………………………………………
Závěr:
……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………
…………
LABORATORNÍ PRÁCE
Jméno: ………………………………………… Třída:
…………………………………………
Škola:
ZŠ Schulzovy sady
Datum: …………………………………………
Zadání:
Zapojte jednoduchý elektrický obvod obsahující zdroj elektrického napětí, spínač a žárovku. Do tohoto obvodu zařaďte správným způsobem ampérmetr a voltmetr a jejich pomocí určete velikost elektrického proudu procházejícího žárovkou a elektrického napětí mezi svorkami žárovky. Změřte velikost elektrického proudu v různých částech elektrického obvodu tvořeného dvěma paralelně zapojenými žárovkami.
Příprava: Chceme-li zjistit velikost elektrického proudu procházejícího žárovkou, připojíme ampérmetr se žárovkou sériově (za sebou). Chceme-li zjistit velikost elektrického napětí mezi svorkami žárovky, připojíme voltmetr se žárovkou paraleně (vedle sebe). Měřicí přístroj zapojujeme do obvodu tak, aby svorka označená symbolem + byla připojena směrem ke kladnému pólu zdroje. Při zahájení měření nastavíme nejvyšší dostupný rozsah, který (je-li to možné) postupně zmenšujeme, abychom dosáhli větší přesnosti měření.
Pomůcky:
Školní zdroj elektrického napětí, sada vodičů, spínač, 2 žárovky, 3 víceúčelové měřicí přístroje.
Schémata zapojení: Jednoduchý obvod:
Rozvětvený obvod:
1
2
Naměřené hodnoty: Jednoduchý obvod:
I = 85 mA
U = 5,82 V
Rozvětvený obvod: I1 = 85 mA I2 = 93 mA I = 176 mA
I1 + I2 = 85 mA + 93 mA = 178 mA
Závěr: Měřením jsme prokázali, že součet velikostí elektrických proudů v jednotlivých větvích rozvětveného elektrického obvodu je roven velikosti elektrického proudu v nerozvětvené části obvodu. Rozdíl mezi vypočtenou a naměřenou hodnotou je způsoben odchylkami měření danými použitými měřicími přístroji.
