Λάμπρος Αδάμ www.lam-lab.com adamlscp@gmail.com

Φύλλο Εργασίας: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ ΤΟΥ ΟΗΜ

Λάμπρος Αδάμ www.lam-lab.com adamlscp@gmail.com

Φύλλο Εργασίας Πειράματος : ΝΟΜΟΥ ΤΟΥ ΟΗΜ 1

Λάμπρος Αδάμ www.lam-lab.com adamlscp@gmail.com

Φύλλο Εργασίας : ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ ΤΟΥ ΟΗΜ

1. Στόχοι της δραστηριότητας: Με τη δραστηριότητα αυτή, μέσω προσομοίωσης στον υπολογιστή, στοχεύουμε να:

ελέγξουμε τη σχέση μεταξύ της εφαρμοζόμενης ΤΑΣΗΣ (V) στα άκρα μιας λάμπας και της ΕΝΤΑΣΗΣ ΤΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ (I) που περνάει από αυτή, όταν η θερμοκρασία της λάμπας είναι σταθερή

διαπιστώσουμε ότι η αντίσταση της λάμπας είναι ανεξάρτητη από την τάση και το αντίστοιχο ρεύμα που περνάει από τη λάμπα

διαπιστώσουμε ότι το ρεύμα είναι αντιστρόφως ανάλογο της αντίστασης, ταυτόχρονα με την ανεξαρτησία της αντίστασης από το ρεύμα και την τάση

κατασκευάσουμε το αντίστοιχο διάγραμμα V-I στο EXCEL, αλλά και στο μιλιμιτρέ χαρτί

βρούμε τη σχέση που έχει η κλίση του διαγράμματος V-I με την αντίσταση

2. Πραγματικό Πείραμα: Το ίδιο πείραμα το παρακολουθείτε να γίνεται πραγματικά (real) στο εργαστήριο ως πείραμα επίδειξης. Την εξέλιξη του πειράματος (τις ενδείξεις βολτομέτρου και αμπερομέτρου) παρακολουθείτε στην οθόνη μέσω βιντεοπροβολέα. Η λήψη της εικόνας γίνεται μέσω κάμερας τοποθετημένης στον υπολογιστή μου.

3. Γράψτε λίγα λόγια για την ποιοτική σχέση ΤΑΣΗΣ-ΡΕΥΜΑΤΟΣ αλλά και τη φωτοβολία του λαμπτήρα, που αποκομίσατε από το πραγματικό πείραμα που παρακολουθήσατε, αφού πρώτα το κουβεντιάσετε με την ομάδα σας: ________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Διευθέτηση Τάξης: Οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες των 3 ή 4 ατόμων το πολύ. Το πείραμα μπορεί να πραγματο-ποιηθεί: ή σε εργαστήριο φυσικών επιστημών με τουλάχιστον 6 υπολογιστές στο διαδίκτυο(!) ή σε εργαστήριο πληροφορικής ή σε εργαστήριο φυσικών επιστημών όπου οι μαθητές θα έχουν φέρει από το σπίτι τους τα

laptop τους ή τα tablet τους, στα οποία θα έχουν ήδη κατεβάσει την προσομοίωση από την προηγούμενη μέρα, διότι αποκλείεται να υπάρχει ασύρματη σύνδεση στο διαδίκτυο, στο σχολείο.

5. Πλοήγηση στον Η/Υ: Μεταβαίνουμε στην ιστοσελίδα μου: www.lam-lab.com και ακολουθούμε την πορεία: Αρχική Σελίδα / ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ-ΣΧΟΛΕΙΟ-PROJECTS / Β΄ ΛΥΚΕΙΟΥ-ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ / ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ / ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΟΗΜ ΜΕΣΩ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΤΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΤΟΥ ΚΟΛΟΡΑΝΤΟ (PhET):

Φύλλο Εργασίας Πειράματος : ΝΟΜΟΥ ΤΟΥ ΟΗΜ 2

Λάμπρος Αδάμ www.lam-lab.com adamlscp@gmail.com

6. Πείραμα Προσομοίωσης - ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

Μετά από τη συζήτηση στην τάξη για το ΝΟΜΟ ΤΟΥ ΟΗΜ, προχωρούμε σε ενεργοποίηση της προσομοίωσης, με σκοπό να πάρουμε μετρήσεις, δηλαδή να ελέγξουμε ποσοτικά το νόμο του ΟΗΜ.

1ο ΒΗΜΑ : Φέρτε το δείκτη του ποντικιού στον κέρσορα «αντίσταση» και επιλέξτε αντίσταση 100Ω. Κατόπιν μετακινούμε τον κέρσορα «τάση» ώστε να επιλέξουμε τις τιμές της τάσης που αναγράφονται στον παρακάτω πίνακα. Κατόπιν καταγράφουμε τις τιμές της έντασης του ρεύματος σε mA στη διπλανή στήλη του πίνακα, συμπληρώνοντας μετά τη στήλη «V/I» όταν R=100Ω

2ο ΒΗΜΑ : Φέρτε το δείκτη του ποντικιού στον κέρσορα «αντίσταση» και επιλέξτε αντίσταση 500Ω. Κατόπιν μετακινούμε τον κέρσορα «τάση» ώστε να επιλέξουμε, εκ νέου, τις τιμές της τάσης που αναγράφονται στον παρακάτω πίνακα. Κατόπιν καταγράφουμε τις τιμές της έντασης του ρεύματος σε mA στη προτελευταία στήλη του πίνακα, συμπληρώνοντας μετά την τελευταία στήλη «V/I» όταν R=500Ω

α/α ΤΑΣΗ

(V) σε V

ΕΝΤΑΣΗ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

(Ι) σε mA όταν R=100Ω

σ ε V / A

όταν R=100Ω

ΕΝΤΑΣΗ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

(Ι) σε mA όταν R=500Ω

σ ε V / A

όταν R=500Ω

1 0,0 0,0 κενό 0,0 κενό

2 1,5

3 3,0

4 4,5

5 6,0

6 7,5

7 9,0

Φύλλο Εργασίας Πειράματος : ΝΟΜΟΥ ΤΟΥ ΟΗΜ 3

Λάμπρος Αδάμ www.lam-lab.com adamlscp@gmail.com

3ο ΒΗΜΑ : Τώρα μεταβαίνουμε στην εφαρμογή: όπου και μεταφέρουμε τις τιμές των στηλών ΤΑΣΗ και ΕΝΤΑΣΗ ΡΕΥΜΑΤΟΣ του παραπάνω πίνακα με σκοπό να κάνουμε διάγραμμα ΤΑΣΗΣ-ΡΕΥΜΑΤΟΣ.

4ο ΒΗΜΑ : Η καθοδήγηση σας στο EXCEL γίνεται από τον καθηγητή σας μέσω βιντεοπροβολέα.

5ο ΒΗΜΑ : Αν δεν διαθέτετε Η/Υ ή EXCEL μπορείτε να κάνετε το διάγραμμα, που κάναμε στον υπολογιστή , ΤΑΣΗΣ-ΡΕΥΜΑΤΟΣ, στο παρακάτω μιλιμιτρέ χαρτί.

O

Φύλλο Εργασίας Πειράματος : ΝΟΜΟΥ ΤΟΥ ΟΗΜ 4

Λάμπρος Αδάμ www.lam-lab.com adamlscp@gmail.com

7. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ή ΑΠΑΝΤΗΣΤΕ ΣΤΙΣ ΠΑΡΑΚΑΤΩ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ: Συζητήστε-δικαιολογήστε με την ομάδα σας τα συμπεράσματα-απαντήσεις στις παρακάτω ερωτήσεις, βασιζόμενοι/ες τόσο στο πείραμα που κάναμε, αλλά και στην επεξεργασία των μετρήσεών που πήραμε.

Α) Διατυπώστε δικαιολογώντας το Νόμο του ΟΗΜ, δηλαδή τη σχέση που διέπει την ένταση του ρεύματος και την τάση που εφαρμόζεται στα άκρα ενός αντιστάτη (π.χ. λαμπτήρα) σταθερής θερμοκρασίας. _______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Β) Η κλίση του διαγράμματος V-I τι σχέση έχει με την αντίσταση του αντιστάτη και γιατί;

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Γ) Η αντίσταση ενός αντιστάτη εξαρτάται από την τάση στα άκρα του ή το ρεύμα που διαρρέει τον μεταλλικό αγωγό; Δικαιολογήστε την απάντησή σας. _______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Δ) Η ίδια τάση V εφαρμόζεται σε δύο διαφορετικές αντιστάσεις R1 και R2=2R1 και τα αντίστοιχα ρεύματα που τις διαρρέουν είναι Ι1 και Ι2. Ποια από τις παρακάτω σχέσεις είναι σωστή και γιατί;

α. Ι1 = Ι2 β. Ι1 = 2 Ι2 γ. Ι2 = 2 Ι1

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Ε) Σε ένα πείραμα για το νόμο του ΟΗΜ, κάποιου Λυκείου, οι μαθητές βγάλανε το διπλανό διάγραμμα. Ποιο είναι σωστό και γιατί; α. R1 = R2 β. R1 > R2 γ. R1 < R2

_______________________________________________________

_______________________________________________________

_______________________________________________________

_______________________________________________________