VY_52_INOVACE_2NOV70. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8. a 9.

Transkript

1 VY_52_INOVACE_2NOV70 Autor: Mgr. Jakub Novák Datum: Ročník: 8. a 9. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Tematický okruh: Elektromagnetické a světelné děje Téma: Zapojení rezistorů výsledný odpor Metodický list: Žáci změří výsledný elektrický odpor dvou sériově a dvou paralelně zapojených rezistorů a naměřené hodnoty porovnají s hodnotami vypočítanými podle vzorců. Laboratorní práce odpovídá jedné vyučovací hodině. Žáci pracují ve skupinách po dvou. Použité pomůcky tvoří školní zdroj stejnosměrného elektrického napětí, sada vodičů, spínač, dva rezistory a dva multifunkční měřicí přístroje. 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. Nejprve si žáci v části zvané příprava připomenou Ohmův zákon, vzorce pro výpočet výsledného odporu dvou sériově a dvou paralelně zapojených rezistorů a navrhnou schémata zapojení obvodů pro měření elektrického odporu jediného rezistoru, dvou rezistorů zapojených sériově i dvou rezistorů zapojených paralelně. Před započetím práce vyučující zkontroluje žáky navržená schémata elektrických obvodů a případné chyby opraví. Pracovní postup: Nejprve žáci podle jimi navrženého schématu zapojí elektrický obvod sloužící k měření elektrického odporu jediného rezistoru, změří elektrické napětí na svorkách rezistoru a elektrický proud protékající rezistorem. Z naměřených hodnot pak vypočítají elektrický odpor rezistoru. Stejné měření provedou také s druhým rezistorem. Pak zapojí elektrický obvod sloužící k měření výsledného elektrického odporu dvou sériově zapojených rezistorů, opět změří elektrický proud i elektrické napětí a vypočítají výsledný elektrický odpor. Totéž zopakují také s dvěma paralelně zapojenými rezistory. S využitím naměřených elektrických odporů obou rezistorů a vzorců, které uvedli v přípravě, vypočítají žáci výsledné odpory sériového i paralelního zapojení obou rezistorů. Na závěr se žáci porovnají naměřené výsledné odpory s výslednými odpory vypočítanými podle obou vzorců. Veškerý obsah materiálu je vlastní tvorbou autora.

2 LABORATORNÍ PRÁCE Jméno: Třída: Škola: ZŠ Schulzovy sady Datum: Zadání: Ověřte platnost vztahu pro výpočet výsledného elektrického odporu dvou sériově a dvou paralelně zapojených rezistorů. Příprava: 1. Elektrický odpor vypočteme z naměřeného elektrického napětí a proudu pomocí Ohmova zákona podle vztahu: 2. Pro výpočet výsledného odporu dvou sériově zapojených rezistorů platí vztah: 3. Pro výpočet výsledného odporu dvou paralelně zapojených rezistorů platí vztah: 4. Zakreslete schéma elektrického obvodu, pomocí něhož změříte elektrický odpor rezistoru. 5. Zakreslete schéma elektrického obvodu, pomocí něhož změříte výsledný elektrický odpor dvou sériově zapojených rezistorů.

3 6. Zakreslete schéma elektrického obvodu, pomocí něhož změříte výsledný elektrický odpor dvou paralelně zapojených rezistorů. Pomůcky:... Provedení: Nejprve jsme obvod zapojili podle prvního schématu a postupně měřením zjistili elektrický odpor obou rezistorů. Poté jsme obvod zapojili podle druhého a třetího schématu a měřením zjistili výsledné odpory obou rezistorů zapojených sériově i paralelně. Tyto naměřené hodnoty jsme porovnali s hodnotami vypočtenými. Naměřené a vypočtené hodnoty: První rezistor: Druhý rezistor: U 1 = I 1 =.. R 1 = U 2 = I 2 =.. R 2 = Výsledný odpor sériově: U =. I =... R =. Výsledný odpor paralelně: U =.. I =... R =. Vypočtený výsledný odpor sériově: Vypočtený výsledný odpor paralelně: R =.. R =.. Závěr:

4 LABORATORNÍ PRÁCE Jméno: Třída: Škola: ZŠ Schulzovy sady Datum: Zadání: Ověřte platnost vztahu pro výpočet výsledného elektrického odporu dvou sériově a dvou paralelně zapojených rezistorů. Příprava: 1. Elektrický odpor vypočteme z naměřeného elektrického napětí a proudu pomocí Ohmova zákona podle vztahu: = 2. Pro výpočet výsledného odporu dvou sériově zapojených rezistorů platí vztah: = + 3. Pro výpočet výsledného odporu dvou paralelně zapojených rezistorů platí vztah: =. 4. Zakreslete schéma elektrického obvodu, pomocí něhož změříte elektrický odpor rezistoru. 5. Zakreslete schéma elektrického obvodu, pomocí něhož změříte výsledný elektrický odpor dvou sériově zapojených rezistorů.

5 6. Zakreslete schéma elektrického obvodu, pomocí něhož změříte výsledný elektrický odpor dvou paralelně zapojených rezistorů. Pomůcky: Školní zdroj elektrického napětí, sada vodičů, spínač, 2 rezistory, ampérmetr, voltmetr. Provedení: Nejprve jsme obvod zapojili podle prvního schématu a postupně měřením zjistili elektrický odpor obou rezistorů. Poté jsme obvod zapojili podle druhého a třetího schématu a měřením zjistili výsledné odpory obou rezistorů zapojených sériově i paralelně. Tyto naměřené hodnoty jsme porovnali s hodnotami vypočtenými. Naměřené a vypočtené hodnoty: První rezistor: U 1 = 11,3 V I 1 = 112 ma R 1 = 101 Ω Druhý rezistor: U 2 = 11,3 V I 2 = 217 ma R 2 = 52 Ω Výsledný odpor sériově: U = 11,5 V I = 74 ma R = 155 Ω Výsledný odpor paralelně: U = 11,2 V I = 320 ma R = 35 Ω Vypočtený výsledný odpor sériově: Vypočtený výsledný odpor paralelně: R = 153 Ω R = 34 Ω Závěr: Hodnoty naměřených výsledných elektrických odporů se přibližně shodují s hodnotami vypočítanými podle vzorců. Rozdíly jsou způsobeny odchylkami měření. Měření tedy potvrdilo platnost obou uvedených vzorců.