Logo
Logo

Разряд батарейки

Разбалловка

A1  2.00 Определите ток короткого замыкания $I_{0,~\text{кз}}$ и внутреннее сопротивление $R_0$ новой (не бывшей в употреблении) батарейки.

1 Измерено напряжение на новой батарейке $\mathcal{E}_0\approx1.6~\text{В}$ 0.25
2 Идея подключения к батарейке резистора на короткое время 0.50
3 Измерение напряжения на резисторе 0.25
4 $R_0=0.16\pm0.05~\text{Ом}$ 0.50
5 $I_{0,~\text{кз}}=10\pm3~\text{А}$ 0.50
A2  7.50 Измерьте заряд $q$ (в $\text{A}\cdot\text{час}$), который отдаст батарейка при ее полной разрядке через минимальное постоянное сопротивление (амперметр в режиме $10 A$).

1 Проведены измерения зависимости тока $I$ от времени $t$ 60 × 0.05
2 Измерения проводились не менее 30 минут 1.00
3 Построен график зависимости $I(t)$ (корректный масштаб, нанесение точек, подпись осей, проведение кривой оцениваются по 0.1 баллу) 4 × 0.10
4 Идея аппроксимировать прямой зависимость $I(t)$ для маленьких токов в конце измерений 1.10
5 Расчет заряда батарейки $q$ с помощью площади под графиком 0.50
6 $q=1.0\pm0.2~A\cdot\text{час}$ 1.50
A3  7.50 Измерьте в том же процессе полную теплоту $Q_0$, выделившуюся в батарейке. Теплоемкость батарейки $C=61\pm2~\text{Дж}/^{\circ}C$, а удельная теплоемкость воды $c_{\text{в}}=4200~\text{Дж}/(\text{кг}\cdot^{\circ}C)$.

1 Проведены измерения зависимости температуры воды $T$ от времени $t$ 60 × 0.05
2 Измерения проводились не менее 30 минут 1.00
3 Построен график зависимости $T(t)$ (корректный масштаб, нанесение точек, подпись осей, проведение кривой оцениваются по 0.1 баллу) 4 × 0.10
4 Записано верное выражение для теплоемкости системы 0.30
5 Учет тепловых потерь в окружающую среду 0.30
6 Записан интеграл для тепловых потерь $Q=\int Pdt=\alpha \int(T-T_0)dt$ 0.50
7 Интеграл рассчитан с помощью площади под графиком зависимости $T(t)$ 1.00
8 $Q_0=4.0\pm0.8~\text{кДж}$ 1.00
A4  3.00 Используя измеренное значение $q$, определите количество джоулевой теплоты $Q_1$, которая выделилась в батарейке и сравните его с $Q_0$. Считайте, что при длительной разрядке на малом сопротивлении ЭДС $\mathcal{E}$ выданной вам батарейки слабо меняется и равна в среднем $\mathcal{E}_{\text{ср}}=1.0\pm0.1~\text{В}$.

1 Записано соотношение $Q_1=A_{\text{батарейки}}=q\mathcal{E}$ 1.00
2 Рассчитано $Q_1=3.8\pm0.8~\text{кДж}$ 1.00
3 Указано $Q_1\approx Q_0$ в пределах погрешности 1.00