Определение кпд электрического чайника лабораторная работа

Цель работы:научиться определять КПД электрического чайника

Оборудование:электрический чайник, источник электрического тока (розетка квартирной электропроводки), водопроводная вода, термометр, часы с секундной стрелкой (секундомер), таблица (справочник по физике), калькулятор.

Порядок выполнения работы:

Электрический чайник отключен от электрической сети. Берем в руки пустой чайник, переворачиваем его, изучаем паспорт чайника, записываем значение мощности нагревательного элемента.

1. Открываем крышку чайника, наливаем в него воду из крана объемом 1 литр (1 килограмм).

2. Термометр помещаем в чайник с водой.

3. Измеряем температуру воды в чайнике

4. Вынимаем термометр из воды

5. Плотно закрываем крышку чайника.

6. Ставим чайник на платформу.

7. Включаем чайник и засекаем время по часам. Вода в чайнике нагревается. Следим за показаниями часов.

8. Отмечаем момент автоматического отключения чайника (момент закипания воды).

9. Вычисляем промежуток времени, в течение которого нагревалась вода от начальной температуры до кипения

10. Осторожно снимаем с платформы чайник с горячей водой. Выливаем воду из чайника в раковину.

11. Рассчитываем работу электрического тока по формуле

где А – работа электрического тока;

Р – электрическая мощность нагревательного прибора;

t – промежуток времени, в течение которого нагревается вода.

12. Вычисляем количество теплоты по формуле

где с – удельная теплоѐмкость воды,

t2 = 100 °C – температура кипения воды,

t1 – начальная температура воды

13. Рассчитываем коэффициент полезного действия нагревательного элемента электрического чайника по формуле

14. Результаты опытов и вычислений записываем в таблицу.

15. Сделать вывод

Результаты измерений:

Удельная теплоемкость воды с, Дж/кг·К Мощность чайника P, Вт Масса воды m, кг Начальная температура воды t1, 0 С Конечная температура воды t2, 0 С Время нагревания воды t, с Работа электрического тока А, Дж Количество теплоты Q, Дж КПД чайника ŋ, %

Расчеты:

В паспорте электрического утюга написано: «220 В; 600 Вт». Какое количество теплоты выделится в утюге за 2 часа работы при напряжении 220 В?

Определить сопротивление электропаяльника мощностью 300 Вт, включенного в сеть напряжением 220 В.

Лабораторная работа №12

Тема: «Изучение электрических свойств полупроводников»

Цель работы:исследовать проводимость полупроводников, по данным опытов построить вольтамперную характеристику диода.

Оборудование: источник электроэнергии, миллиамперметр, микроамперметр, диод, резисторы, вольтметр, ключ.

Теория:

полупроводники характеризуются отличной от проводников проводимостью: собственной, дырочной (р – типа) и электронной (п – типа). Если два проводника с проводимостью разного рода привести в контакт, то на месте контакта образуется запирающий слой, который хорошо проводит ток в одном направлении и практически не проводит тока в другом. Это свойство используется в полупроводниковой технике.

Порядок выполнения работы:

1. Составить цепь по схеме. Диод включить в пропускном направлении.

Читайте также:  Твердость меди и алюминия

2. Замкнуть цепь. Подобрать движение движка потенциометра так, чтобы вольтметр показал самое малое напряжение. Перемещая

Движок потенциометра, снять не менее пяти значений напряжения и силы тока. Результаты измерений записать в таблицу.

3. Диод включить в обратном направлении (запорном). Заменить миллиамперметр на микроамперметр. Цепь замкнуть и снять два показания вольтметра и микроамперметра.

4. По результатам измерений построить график зависимости силы тока от напряжения, откладывая по оси абсцисс – напряжение, а по оси координат – силу тока.

№ опыта Прямой ток Обратный ток
Ток диода I , А Напряжение диода U, В Ток диода I , А Напряжение диода U , В

График:

Ответы на вопросы:

1. В чем различие проводимости проводников и полупроводников?

2.Что показывает вольтамперная характеристика диода? _______________________________________________________________________________

3. Какой проводник называется проводником n-типа, а какой проводником p-типа?

Дополнительные задания

1. На рис. изображена вольт-амперная характеристика полупроводникового диода. Определить, чему равно внутреннее сопротивление диода

а) в пропускном направлении при U = 0,3 B,

б) в запирающем направлении при U = — 400 B.

1. На рис. изображена вольт-амперная характеристика полупроводникового диода. Определить, чему равно внутреннее сопротивление диода

а) в пропускном направлении при I = 20 мА,

б) в запирающем направлении при U = — 200 B.

Решение задач:

Домашнее задание:

1. По данным рисунка определить 2 А

Лабораторная работа №13

Тема: «Изучение законов колебания математического маятника»

Цель работы: вычислить ускорение свободного падения из формулы для периода колебаний математического маятника.

Оборудование:часы с секундной стрелкой, измерительная лента, шарик с отверстием, нить, штатив с муфтой и кольцом.

Теория:

Математическим маятником называется материальная точка, подвешенная на невесомой и нерастяжимой нити. Моделью такого маятника может служить шарик, подвешенный на длинной нити.

Период колебаний на зависит от массы маятника и амплитуды его колебаний, если угол размаха не превышает 6 0 .

Период колебаний математического маятника прямо пропорционален корню квадратному из длины нити и обратно пропорционален корню квадратному из ускорения свободного падения

Дата добавления: 2016-11-02 ; просмотров: 5941 | Нарушение авторских прав

Разделы: Физика

  • вычислить значение коэффициента полезного действия электрического нагревательного прибора при различной нагрузке (мощности),
  • исследовать зависимость коэффициента полезного действия от мощности электрического нагревательного прибора (электрического чайника типа TEFAL).

Методические цели урока:

Приборы и материалы.

Порядок выполнения работы.

  • Укрепить термометр в лапке штатива.
  • Измерить температуру воды в ведре (начальная температура).
  • Собрать экспериментальную установку (лабораторный автотрансформатор, ваттметр, электрический чайник).
  • 4. Получить разрешение преподавателя на проведение опытов.

    Основной этап. Опыт № 1.

    1. Используя измерительный цилиндр, налить в чайник 0,5 литра воды (0,5 кг воды).
    2. Одновременно включить установку в электрическую сеть и запустить секундомер.
    3. С помощью автотрансформатора и ваттметра установить мощность 500 ватт.
    4. Через промежуток времени, равный 100 секундам, выключить установку (вынуть вилку из розетки).
    5. Измерить температуру воды в чайнике.
    6. Вылить воду из чайника в раковину.
    7. Результаты опыта заносим в таблицу и вычисляем коэффициент полезного действия, используя формулу , или , где
    Читайте также:  Ива сахалинская голден саншайн описание

    4
    Выполняя пункты (1 – 7), проделываем опыты № 2 (мощность 1000 Вт),

    № 3 (мощность 1500 Вт ), № 4 (мощность 2000 Вт),

  • Заполняем таблицу и строим график зависимости коэффициента полезного действия от мощности.
  • Изучая график, делаем вывод.
  • Вывод: чем больше мощность чайника, тем больше коэффициент полезного действия.

  • Ученики обсуждают этот вывод, выдвигают гипотезы, высказывают свои мысли и приходят к правильному решению – использование нагревательного прибора с большой мощностью способствует экономии электрической энергии.
  • Учитель рекомендует ученикам рассказать родителям о результатах своих исследований и попросить родителей приобрести для кухни современный чайник большой мощности (2200 ватт) в целях: 1) быстрого приготовления чая (кипятка), 2) экономии электрической энергии.

    Примечание. Лабораторная работа физпрактикума в 10 классе рассчитана на два академических часа, проводится группой учеников в составе (2-4) человек под руководством учителя. Кабинет физики должен иметь евророзетки, подключенные к трехпроводной электрической сети. Ученики обязаны строго соблюдать правила техники безопасности: только при отключенном чайнике (вилка вынута из розетки) разрешается наливать воду в чайник, измерять температуру воды, выливать воду из чайника, запрещается прикасаться к чайнику в то время, когда он включен в электрическую сеть.

  • Касьянов В.А. Физика 10 кл.: Учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2003.
  • Энциклопедия для детей. Техника. – М.: Аванта +, 2001.
  • Пёрышкин А.В., Гутник Е.М. Физика 9 кл.: Учебник для общеобразовательных учреждений.- М.: Дрофа, 2002.
  • Перельман Я.И. Знаете ли вы физику? – М.: ВАП, 1994.
  • Идёт приём заявок

    Подать заявку

    Для учеников 1-11 классов и дошкольников

    «Определение коэффициента полезного действия электрического чайника».

    Цель: целенаправленное обучение поисковой деятельности, актуализация личностного смысла обучающихся к изучению темы, создание условий для развития навыков общения и совместной деятельности.

    Образовательная: экспериментальная работа по определению КПД электроприборов на примере электрочайника, формирование умения устанавливать связь между элементами содержания ранее изученного материала и нового.

    Развивающая: развитие навыков мыслительных операций, совершенствование умений формулировать личностно – значимые цели, способствовать развитию исследовательских и творческих навыков.

    Воспитательная: совершенствование умений работать в паре, формировать способность к самоанализу.

    Тип урока : урок – практикум (2 часа)

    Оборудование : Электрический чайник, термометр, часы с секундной стрелкой.

    Инструктаж по технике безопасности при работе с электроизмерительными приборами.

    Вычислить совершѐнную электрическим током работу

    Вычислить количество теплоты, полученное водой и равное полезной работе,

    Читайте также:  Как распилить дсп ножовкой

    определить на опыте КПД электроприборов на примере электрочайника ;

    Выполнение работы, согласно методическим рекомендациям.

    1. Рассмотрите электрочайник. По паспортным данным определите электрическую мощность электроприбора P.

    2. Налейте в чайник воду объѐмом V, равным 1 л (1 кг)

    3. Измерьте с помощью термометра начальную температуру воды t 1 .

    4. Включите чайник в электрическую сеть и нагревайте воду до кипения.

    5. Определите по таблице температуру кипения воды t 2 .

    6. Заметьте по часам промежуток времени, в течение которого нагревалась вода Δŧ

    Все измерения выполняйте в СИ.

    7. Используя данные измерений, вычислите:

    а) совершѐнную электрическим током работу, зная мощность чайника P и время нагревания воды Δt, по формуле A эл.тока = P∙Δt

    б) количество теплоты, полученное водой и равное полезной работе, Q нагр. = cm(t 2 — t 1 )

    8. Рассчитайте коэффициент полезного действия электрочайника по формуле

    9. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу

    Как рассчитать количество теплоты, выделяющегося в проводнике при протекании по нему тока, зная сопротивление этого проводника?

    Почему спираль электрочайника изготавливают из проводника большой площади сечения? Дайте развѐрнутый ответ.

    Приведите примеры других электроприборов, в которых нагревательным элементом является спираль. Чем эти приборы отличаются друг от друга?

    Сварщик Почему при электросварке большее количества тепла выделяется именно в месте соединения сварных кусков? (при пропускании тока большой силы через соприкасающиеся на небольшой плоскости металлические детали в месте контакта этих деталей оказывается максимальное сопротивление проходящему току и, следовательно, выделяется максимальное количество тепла).

    Автомеханик Почему маломощные приборы невыгодны? Почему при пользовании такими приборами неизбежен перерасход энергии? ( Вследствие увеличения времени нагревания воды увеличиваются потери путем конвекции, теплопроводности, излучения )

    5. Домашнее задание: подготовить отчёт, повторить закон Джоуля — Ленца.

    Отчёт о выполнении лабораторной работы

    «Определение коэффициента полезного действия электрического чайника».

    Цель работы: научиться экспериментально определять КПД электроприборов на примере электрочайника.

    Оборудование : Электрический чайник, термометр, часы с секундной стрелкой.

    1. Рассмотрел электрочайник. По паспортным данным определил электрическую мощность электроприбора P.

    2. Налил в чайник воду объѐмом V, равным 1 л (1 кг)

    3. Измерил с помощью термометра начальную температуру воды t 1 .

    4. Включил чайник в электрическую сеть и нагрел воду до кипения.

    5. Определил по таблице температуру кипения воды t 2 .

    6. Заметил по часам промежуток времени, в течение которого нагревалась вода Δŧ

    7. Используя данные измерений, вычислил:

    а) совершѐнную электрическим током работу, зная мощность чайника P и время нагревания воды Δt, по формуле A эл.тока = P∙Δt

    б) количество теплоты, полученное водой и равное полезной работе, Q нагр. = cm(t 2 — t 1 )

    8. Рассчил коэффициент полезного действия электрочайника по формуле

    9. Результаты измерений и вычислений занес в таблицу

    Оцените статью
    Добавить комментарий

    Adblock
    detector