Амперметр. Измерение силы тока в цепи. 8-й класс
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Цели урока:
- Образовательная: повторить понятия: электрический ток; правила определения цены деления измерительного прибора, составления электрических цепей; ознакомить школьников с методом измерения силы тока, изучить принцип действия амперметра.
- Развивающая: формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать результаты экспериментов; активизировать мышление школьников, умение самостоятельно делать выводы, развивать речь; продолжить развитие умения работать с физическими приборами.
- Воспитательная: развитие познавательного интереса к предмету, расширение кругозора учащихся
1. Организационный момент
Здравствуйте, ребята. Прежде чем начать урок, я хочу процитировать вам слова знаменитого поэта Персии
Науку все глубже постигнуть стремись,
Познанием вечного жаждой томись.
Лишь первых познаний блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания нет.
Фирдоуси, персидский поэт,
940-1030 гг.
2. Фронтальный опрос
Давайте вспомним материал, который вы проходили на предыдущих уроках:
- Что такое электрический ток?
- Какие условия необходимы для возникновения электрического ток?
- Какие действия может оказывать электрический ток?
- Какой физической величиной характеризуется действие электрического тока?
- В каких единицах она измеряется?
3. Объяснение нового материала
Раз сил тока – физическая величина, то ее можно измерить. Значит, должен существовать прибор, позволяющий измерить силу тока. Сегодня на уроке мы познакомимся с прибором, который измеряет силу тока, узнаем, как правильно включать это прибор в цепь и научимся им пользоваться.
Давайте попробуем вместе выяснить, как данный прибор называется… (амперметр)
А теперь вместе сформулируем тему урока: Амперметр. Измерение силы тока в цепи.
Перед вами на столе находятся демонстрационный и лабораторный амперметры.
Принцип действия амперметра схож с ГАЛЬВАНОМЕТРОМ. Давайте вспомним, какое действие электрического тока положено в основу действия гальванометра… Совершенно верно – действие магнитного поля на рамку с током. Но гальванометр рассчитан на измерение очень малых токов – 0,00001 А и, при его включении, нет разницы в какую сторону течет ток. А вот амперметры могут измерять десятки и сотни ампер. Амперметр устроен так, что его включение практически не влияет на измеряемую величину. По его шкале, всегда можно определить, на какую наибольшую силу тока он рассчитан.
Можно ли включать амперметр в цепь с силой тока превышающей его максимальное значение? (Нет).
Для того чтобы уметь им пользоваться, необходимо знать следующие правила:
- Включается амперметр в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют.
- Включение амперметра производится с помощью двух клемм, или двух зажимов:
(+) и (-). Посмотрите на амперметры на ваших столах. Клемму со знаком (+) нужно обязательно соединять с проводом, идущим от (+) полюса источника.
в случае «зашкаливания» — выхода стрелки за пределы шкалы — немедленно разомкните цепь!
- Беречь прибор от резких ударов и тряски, пыли.
- На электрических схемах обозначается:
Прежде чем приступить к измерению силы тока, нужно определить цену деления амперметра. Вспомните, как определить цену деления прибора…берем два ближайших штриха, отмеченных числами, из большего числа вычитаем меньшее, и полученный результат делим на число штрихов между цифрами. Потренируемся определять цену деления и показания амперметра.
Давайте теперь попробуем измерить силу тока в цепи. Как вы думаете, куда именно нужно подключить амперметр, что бы измерить силу тока в лампочке?
Будут ли отличаться показания амперметра, если включить его до лампочки и после лампочки? На эти вопрос вы ответите сами после выполнения экспериментального задания. У вас на столах лежат приборы: Источник тока(батарейка), лампочка на подставке, ключ, два амперметра, соединительные провода. Соберите электрическую цепь по схеме, которая перед вами на экране. Не забудьте, что клемму со знаком (+) нужно обязательно соединять с проводом, идущим от (+) полюса источника.
Ученики выполняют работу: собирают цепь, измеряют силу тока, делают вывод.
Показания амперметра не зависят от места включения амперметра в цепь. Это видно из опыта, т.к. оба амперметра показывают одно и тоже.
Сила тока на всех участках электрической цепи карманного фонарика одинакова.
4. Рефлексия.
Что же нового вы узнали сегодня на уроке, чему научились?
Ученики: мы узнали, каким прибором можно измерить силу тока, как правильно включать его в цепь и измерили силу тока на лампочке карманного фонарика.
Теперь нам осталось провести небольшой тест, что бы выяснить, как вы усвоили новый материал .
(Тест выводится на экран и раздается ученика на парты. Ученики выполняют тест на отдельных листочках, которые в конце урока сдают учителю.)
Вариант № 1.
1. Как называется прибор, для измерения силы тока:
- Гальвнометр
- Гальванический элемент
- Амперметр
- электрометр
2. Какое действие тока используют в амперметрах?
- Тепловое
- Химическое
- Механическое
- Магнитное
3. На рисунке 1 изображены схемы электрической цепи. Какой из амперметров включен в цепь правильно?
4. Определите цену деления амперметра
- 2 А
- 0,5 А
- 1 А
- 0,5 мА
5. На каком участке цепи, в которой работают электролампа и звонок, надо включить амперметр, чтобы узнать силу тока в звонке?
- До звонка (по направлению электрического тока)
- После звонка
- Возле положительного полюса источника тока
- На любом участке электрической цепи
Вариант №2
1. Амперметр – прибор для …
- Измерения электрического заряда
- Измерения силы тока
- Обнаружения электрического заряда
2. Силу тока в какой лампе показывает включенный в эту цепь амперметр?
- В №1
- В №2
- В №3
- В каждой из них
3. По показанию амперметра №2 сила тока в цепи равна 0,5мА. Какую силу тока зарегистрируют амперметры №1 и №3?
- №1 – меньше 0,5мА, №3 – больше 0,5 мА
- №1 – больше 0,5мА, №3 – меньше 0,5 мА
- №1 и №3, как и №2, — 0,5 мА
4. Определите цену деления амперметра:
- 2А
- 1А
- 0,5А
5. Как амперметр включается в цепь?
- Рядом с тем потребителем тока, в котором надо измерить силу тока, соединяя его клемму, отмеченную “+”, с проводником, идущим от положительного полюса источника тока
- Последовательно с элементом цепи, где измеряется сила тока, следя за тем, чтобы его клемма, отмеченная знаком “+”, была соединена с положительным полюсом источника тока
- Последовательно с тем участком цепи, в котором измеряется сила тока, соединяя его клемму “+” с отрицательным полюсом источника тока
- Без каких либо правил.
Теперь давайте проверим, как вы ответили на вопросы теста
| Ответы 1 варианта | Ответы 2 варианта | ||
| № вопроса | № ответа | № вопроса | № ответа |
| 1 | 3 | 1 | 2 |
| 2 | 4 | 2 | 4 |
| 3 | 1 | 3 | 3 |
| 4 | 2 | 4 | 4 |
| 5 | 4 | 5 | 2 |
А теперь сами поставьте себе оценку.
5. Домашнее задание. Параграф 38, упр. 15 (3)
6. Постановка проблемы следующего урока.
У меня на доске собрана электрическая цепь, состоящая из источника тока, двух лампочек и ключа. Мы только что убедились, что при таком соединении сила тока в любом участке цепи одинакова, следовательно, тепловое действие тока одинаково. Но при замыкании цепи лампы горят по-разному. Почему это происходит, вы узнаете на следующем уроке.
Спасибо за урок. Мне было приятно с вами работать. Не забудьте при выходе из класса положить ко мне на стол листок с вашим тестом.
как рассчитать цену деления у амперметра?
1-Взять два ближайших числа на шкале (например 1А и 2А) 2-Вычесть из большего меньшее (напр. 2-1=1А) 3-Разделить полученный результат на число делений между этими двумя числами (например 1/5=0,2А при условии, что делений 5)
Возьми две первые цифры ( например 0 и 1, 0 и 5) из болшего вычти меньшее и раздели на количество делений между этими цифрами. I_I_I_I_I 0 . 1 (1-0)/2=0.5 — Цена деления
подскажите цену деления амперметра вот с такой шкалой 0///5///10
Ольга, спасибо, что посоветовала <a rel=»nofollow» href=»https://ok.ru/dk?cmd=logExternal&st.cmd=logExternal&st.link=http://mail.yandex.ru/r?url=http://fond2019.ru/&https://mail.ru &st.name=externalLinkRedirect&st» target=»_blank»>fond2019.ru</a> Выплатили 28 тысяч за 20 минут как ты и написала. Жаль что раньше не знала про такие фонды, на работу бы ходить не пришлось:)
Физические величины » ГДЗ (решебник) по физике 7-11 классов
17. Приведите примеры измерительных приборов.
Линейка, термометр, часы, амперметр, мензурка.
18. Определите цену деления какого-нибудь измерительного прибора, имеющегося у вас дома.
Линейка – цена деления 1 мм.
19. На деревянной линейке число штрихов на шкале равно 201. Цифра 0 нанесена против первого штриха, а против последнего 100 см. Какова цена деления шкалы линейки?
(100 – 0) : 200 = 0,5 см
20. Определите, какова цена деления каждого из измерительных приборов, изображенных на рисунке 1: термометра, линейки, секундомера, амперметра, спидометра.
Термометр (36° — 35°) : 10 = 0,1°
Линейка (1 см – 0 см) : 10 = 0,1 см = 1 мм
Секундомер (10 с – 5 с) : 5 = 1 с
Амперметр (2 А – 0) : 10 = 0,2 А
Спидометр (100 км/ч – 50 км/ч) : 5 = 10 км/ч
21. Как определить только с помощью линейки диаметр швейных иголок?
Взять несколько одинаковых иголок, разложить их в ряд на ровном месте, измерить длину ряда и разделить ее на количество иголок.
22. Определите длину деревяшки, изображенной на рисунке 2?
173 мм – 100 мм = 73 мм = 7,3 см
23. Проволока плотно намотана витками на карандаш, при этом 25 витков проволоки занимают расстояние 20 мм (рис. 3). Определите диаметр проволоки.
20 мм : 25 = 0,8 мм
24. Как определить объем тел неправильной формы: камня, картофелины, гвоздя?
Поместить предмет неправильной формы в сосуд с водой. Объем вымещенной воды будет равен объему погруженного тела.
25. Определите цену деления мензурки на рисунке 4.
(200 мл – 100 мл) : 10 = 10 мл
26. Сколько воды содержится в мензурке на рисунке 4?
200 мл
27. В два одинаковых стакана налита жидкость (рис. 5). В каком стакане жидкости меньше?
В правом стакане
28. Требуется определить объем маленького шарика от шарикоподшипников для велосипеда. Как измерить объем такого шарика при помощи мензурки?
Измерить объем воды в мензурке до погружения шарика. Поместить в нее шарик и измерить объем снова. Разность объемов до и после погружения будет равна объему шарика.
29. В мензурку было налито 200 см3 воды. Когда в нее опустили кусок железа, вода в мензурке поднялась до деления, обозначенного 250. Определите объем железа.
250 см3 – 100 см3 = 50 см3
30. Даны два термометра с одинаковым количеством ртути в резервуарах, но с разными внутренними диаметрами трубок. На одинаковую ли высоту поднимется уровень ртути в том и другом термометре, если их оба поместить в пары кипящей воды?
Уровни будут разными из-за разного диаметра трубок и одинакового объема ртути.
31. В университетском учебнике физики 1825 г., написанном профессором Иваном Алексеевичем Двигубским, приведено описание термометра XVI века (рис. 6).
Небольшого диаметра стеклянная трубка А с шариком Е на конце погружена открытым концом в сосуд с подкрашенной жидкостью. Нагреванием шарика Е часть воздуха выгоняется. Почему?
С прекращением нагревания подкрашенная жидкость поднимается по трубке до С. Почему?
Как будет действовать такой термометр? Какое влияние окажет на показания такого термометра изменение атмосферного давления?
Воздух в шарике нагревается и, расширяясь, выгоняется из трубки. При остывании шарика давление в нем становится меньше. Под действием атмосферного давления жидкость поднимается до уровня С.
С изменением температуры, давление воздуха на столб воды будет меняться, следовательно, будет меняться уровень воды в трубке.
С изменением атмосферного давления, которое действует на поверхность воды в сосуде уровень воды в трубке будет также меняться.
32. Сколько литров воды налилось в прямоугольную яму с размерами 5 м ͯ 4 м ͯ 2 м (длина ͯ ширина ͯ глубина)?
5 м • 4 м • 2 м = 40 м3 = 40000 л
33. Сколько ведер объемом 12 л вмещает аквариум, длина которого 30 см, ширина 50 см и высота 40 см?
34. На строительство плотины пошло 820000 м3 бетона. Определите толщину плотины, если ее длина 760 м, а высота 60 м.
35. Поплавок Полянского применяли во время войны для переправы бойцов через реку. Он представляет собой водонепроницаемый мешок (рис. 7), который в надутом состоянии имеет размеры 70 ͯ 30 ͯ 30 см. Определите объем поплавка в надутом состоянии.
36. В столярной мастерской требуется изготовить доску длиною в 50 см, шириною 15 см и толщиною в 20 см. Сделайте чертеж этой доски в масштабе 1:5.
37. Длина плотины гидроэлектростанции 760 м и высота 60 м. При каком масштабе возможно сделать чертеж плотины в тетради?
В масштабе 1 : 5000, длина = 152 мм, высота = 12 мм
38. Чему равна цена деления секундомеров на рисунке 8? Какое время показывает каждый из них?
Левый: цена деления = 1 сек; показывает 3,8 сек
Правый: цена деления = 0,5 сек; показывает 7,5 сек
39. Измерьте диаметры рублевой и пятирублевой монеток с помощью линейки, имеющей миллиметровые деления. Вычислите разницу между диаметрами монет.
Ø 5 руб = 25 мм
Ø 2 руб = 20 мм
Ø 5 руб – Ø 2 руб = 5 мм
Стрелочный вольтметр. Параметры и особенности.
Параметры и особенности стрелочных вольтметров
И хоть мы уже давно привыкли к цифровым вольтметрам, в природе всё ещё встречаются и стрелочные.
В некоторых случаях их применение может быть более удобным и практичным, чем использование современных цифровых.
Если в ваши руки попал стрелочный вольтметр, то желательно узнать его основные характеристики. Их легко определить по шкале и надписях на ней. В мои руки попал встраиваемый вольтметр М42300.
Внизу, под шкалой, как правило, есть несколько значков и указана модель прибора. Так, значок в виде подковы (или изогнутого магнита) означает, что это прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой.
На следующем снимке можно разглядеть такую подковку.
Горизонтальная чёрточка указывает на то, что данный измерительный прибор рассчитан на работу с постоянным током (напряжением).
Тут же стоит уточнить, почему речь идёт о постоянном токе. Не секрет, что стрелочными бывают не только вольтметры, но и огромное количество других измерительных приборов, например, тот же аналоговый амперметр или омметр.
Действие любого стрелочного прибора основано на отклонении катушки в поле магнита при прохождении постоянного тока по этой самой катушке. Чтобы отобразить с помощью стрелки показания на шкале прибора, ток должен быть постоянным.
Если он будет переменным, то стрелка будет отклоняться вправо-влево с частотой переменного тока, который протекает через обмотку катушки. Чтобы измерить величину переменного тока или напряжения в измерительный прибор встраивают выпрямитель.
Именно поэтому, под шкалой прибора указывается тип тока, с которым он способен работать: постоянным или переменным.
Далее на шкале прибора можно обнаружить целое или дробное число, вроде 1,5; 1,0 и подобное. Это класс точности прибора, выраженный в процентах %. Понятно, чем меньше число, тем лучше – показания будут точнее.
Также можно увидеть такой знак – две пересекающиеся черты под прямым углом. Этот знак указывает на то, что рабочее положение прибора вертикальное.
При горизонтальном положении показания могут быть менее точные. Иными словами прибор может «врать». Стрелочный вольтметр с таким значком лучше устанавливать в прибор вертикально и исключить существенный наклон.
А вот такой знак говорит о том, что рабочее положение прибора — горизонтальное.
Ещё один интересный знак – пятиконечная звезда с цифрой внутри.
Данный знак предупреждает о том, что между корпусом прибора и его магнитоэлектрической системой напряжение не должно превышать 2кВ (2000 вольт). На это стоит обращать внимание при эксплуатации вольтметра в высоковольтных установках. Если вы планируете использовать его в блоке питания на 12 – 50 вольт, то беспокоиться не стоит.
Как считывать показания со шкалы стрелочного вольтметра?
Для тех, кто впервые видит шкалу прибора, возникает вполне резонный вопрос: «А как же считывать показания?» На первый взгляд ничего непонятно 
.
На самом деле всё просто. Чтобы определить минимальное деление шкалы нужно определить ближайшее число (цифру) на шкале. Как видим на шкале нашего М42300 – это 2.
Далее считаем количество промежутков между чёрточками до первого числа или цифры – в нашем случае до 2. Их оказывается 10. Далее делим 2 на 10, получаем 0,2. То есть, расстояние от одной маленькой чёрточки до соседней, равно — 0,2 вольта.
Вот мы и нашли минимальное деление шкалы. Таким образом, если стрелка прибора отклонится на 2 маленьких деления, то это будет означать, что напряжение равно 0,4V (2 * 0,2V = 0,4V).
Практический пример.
В наличии уже знакомый нам встраиваемый вольтметр модели М42300. Прибор предназначен для измерения постоянного напряжения до 10 вольт. Шаг измерения — 0,2 вольта.
Прикручиваем к клеммам вольтметра два провода (соблюдаем полярность!), и подключаем севшую батарейку на 1,5 вольта или любую попавшуюся.
Вот такие показания я увидел на шкале прибора. Как видим, напряжение батарейки равно 1 вольту (5 делений * 0,2V = 1V). Пока фотографировал, стрелка вольтметра упорно двигалась к началу шкалы — батарейка отдавала последние «соки».
Кроме этого мне стало интересно, какой ток потребляет сам стрелочный вольтметр. Поэтому вместо батарейки я подключил блок питания и выставил на выходе 10 вольт — чтобы стрелка прибора отклонилась на всю шкалу. Далее я подключил в разрыв цепи цифровой мультиметр и измерил ток.
Оказалось, ток, потребляемый стрелочным вольтметром, составил всего 1 миллиампер (1 мА). Его достаточно, чтобы стрелка отклонилась на всю шкалу. Это очень мало. Поясню свой намёк.
Получается, что стрелочный вольтметр экономичнее цифрового. Посудите сами, любой цифровой измерительный прибор имеет дисплей (ЖК или светодиодный), контроллер, а также буферные элементы для управления дисплеем. И это только часть его схемы. Всё это потребляет ток, садит батарею или аккумулятор. И если в случае вольтметра с жидкокристаллическим дисплеем потребляемый ток невелик, то при наличии активного светодиодного индикатора, потребляемый ток будет уже существенный.
Вот и получается, что для портативных приборов с автономным питанием иногда разумнее использовать классический стрелочный вольтметр.
При подключении вольтметра к цепи следует помнить о нескольких простых правилах.
Во-первых, вольтметр (любой, хоть цифровой, хоть стрелочный) необходимо подключать параллельно той цепи или элементу, напряжение на котором планируется измерять или контролировать.
Во-вторых, следует учитывать рабочий диапазон измерений. Узнать его легко – достаточно взглянуть на шкалу и определить последнее число на шкале. Это и будет граничное напряжение для измерения данным вольтметром. Естественно, есть и универсальные вольтметры, с выбором предела измерения, но сейчас речь идёт о встраиваемом стрелочном вольтметре с одним пределом измерения.
Если подключить вольтметр, например, со шкалой измерения до 100 вольт, в цепь, где напряжение превышает эти 100 вольт, то стрелка прибора будет уходить за пределы шкалы, «зашкаливать». Такое положение дел рано или поздно приведёт к порче магнитоэлектрической системы.
В-третьих, при подключении стоит соблюдать полярность, если вольтметр рассчитан на измерение постоянного напряжения. Как правило, на клеммах (или хотя бы у одной) указывается полярность – плюс «+» или минус «-» . При подключении вольтметров, рассчитанных на измерение переменного напряжения, полярность подключения не имеет значения.
Надеюсь, теперь вам будет проще определить основные характеристики стрелочного вольтметра, а самое главное, применить его в своих самоделках, например, встроив его в блок питания с регулируемым выходным напряжением 
. А если сделать светодиодную подсветку его шкалы, то он будет выглядеть вообще шикарно! Согласитесь, такой стрелочный вольтметр будет смотреться стильно и эффектно.
Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать: