Вериги
Крушка с ключ
Завърти ключа — крушката светва, яркост ∝ мощност
Крушка с ключ — интерактивна симулация Вериги. Завърти ключа — крушката светва, яркост ∝ мощност Безплатна виртуална физическа лаборатория в браузъра с живи SI измервания и упътване.
Управление с ключ
Ключ последователно контролира дали токът достига крушката. Когато е затворен, лампата свети; яркостта зависи от мощността.
Отварянето на ключа прекъсва контура и спира тока. Затварянето му завършва пътя, така че мощност P = I·V се доставя до нишката на крушката.
- P = I·V
- Отворен ключ → I ≈ 0
Резюме на изследването
Планирай въпроса, преди да отвориш лабораторията
Краткото описание повтаря пререндерираната страница: водещият въпрос, съперничещите предсказвания, ролите на променливите, управляващите закони, постановката, анализът и разширяващите подсказки остават видими и в този ред.
Водещ въпрос
Батерия 9 V светва крушка през затворен ключ. Ако смениш крушката с по-ниско съпротивление, свети ли тя по-ярко или по-тъмно?
Предсказвания за преценка
- Крушка с по-ниско съпротивление свети по-тъмно.
- Крушка с по-ниско съпротивление тегли повече ток и разсейва повече мощност — свети по-ярко.
- Яркостта не зависи от съпротивлението на крушката.
Роли на променливите
Какво задаваш ти:
- Съпротивление на крушката R (Ω)
Какво измерваш:
- Ток I (A)
- Разсяна мощност P (W)
Как протича изследването
- Отвори настройката крушка с ключ и натисни Нулирай. Ключът започва затворен, така че батерията 9 V светва лампата.
- Включи показанието за мощност на лампата.
- Задай съпротивлението на лампата за всеки опит и запиши разсяната мощност.
Управляващо уравнение
Електрическа мощност (от I и R) — P = I²·R
Мощността, разсяна като топлина и светлина в резистивен товар, е P = I²R. При фиксирано напрежение товар с по-ниско съпротивление тегли повече ток, а мощността расте още по-бързо, понеже зависи от квадрата на тока.
Какво иска да изчислят учениците печатният работен лист
- За един опит изчисли I = E/R с E = 9 V, после P = I²R (или еквивалентно E²/R). Сравни с таблицата.
- Обясни защо крушка с по-ниско съпротивление, която тегли повече ток при същото напрежение, накрая разсейва повече мощност — яркостта на реална крушка се мащабира с мощността.
Къде това се появява извън лабораторията
- Крушка „100 W“ на 120 V тегли около 0.83 A и има съпротивление около 144 Ω, когато е гореща. С P = E²/R обясни защо крушка с „по-висока мощност“, номинирана за същото напрежение, трябва да има ПО-НИСКО съпротивление, не по-високо.
- Жичките на нажежаемите крушки често изгарят точно при включване, когато са студени и съпротивлението им е най-ниско. С връзката си за мощност обясни защо скокът на ток (и мощност) е най-голям в този момент.
- AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
- IB Physics — B.5 Current and circuits
- General High School Physics — Electricity & DC circuits
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Добре дошъл при крушката с ключ
- Избери крушката
- Натисни Пусни
- Завърти ключа
- Отвори панела Свойства
- Справи се!
Отвори интерактивната симулация, за да изградиш сцената, натисни Пусни и разгледай с живи измервания и насочено упътване.
Отвори интерактивната лаборатория →