Mời các em cùng nhau tìm hiểu nội dung của Bài 12: Thực hành Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hoá
Nội dung bài học sẽ giúp các em ôn tập lại cơ sở lí thuyết , nắm vững các tính năng và nguyên tắc hoạt động của một pin điện hóa. Đồng thời, giúp cho các em lựa chọn được phương pháp và dụng cụ đo tối ưu nhất để xác định được giá trị của suất điện động E và điện trở trong r của pin điện hóa.
Qua đó, các em có thể rèn luyện kĩ năng thực hành, luyện tập thao tác khéo léo , trung thực , tự tin, say mê tìm hiểu khoa học.
Áp dụng biểu thức hiệu điện thế của đoạn mạch chứa nguồn điện và định luật Ohm đối với toàn mạch để xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa.
Sử dụng các đồng hồ đo điện vạn năng để đo các đại lượng trong mạch điện ( đo U và I)
Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện:
\({\rm{ }}U = E{\rm{ }}-{\rm{ }}I({R_0} + {\rm{ }}r).\)
Mặc khác : \(U = {\rm{ }}I({\rm{ }}R + {R_A})\)
Suy ra :
\(I = {I_A} = \frac{E}{{R + {R_A} + {R_0} + r}}\)
Với RA, R là điện trở của ampe kế và của biến trở. Biến trở dùng để điều chỉnh điện áp và dòng điện
Trong thí nghiệm ta chọn RO khoảng 20Ω để cường độ dòng điện qua pin không quá 100 mA
Ta đo RA bằng cách dùng đồng hồ vạn năng ở thang đo DC; đo hiệu điện thế giữa hai cực của Ampe kế và cường độ dòng điện qua mạch \( \to \) RA . Tiến hành đo RO tương tự.
Ta xác định E và r theo hai phương án sau:
a. Thực hiện đo các giá trị U và I tương ứng khi thay đổi R, ta vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ đó, tức \(U = f(I)\)
\(U = {\rm{ }}E-I({R_0} + {\rm{ }}r)\)
b. Ta xác định UO và Im là các điểm mà tại đó đường kéo dài của đồ thị \(U = f(I)\) cắt trục tung và trục hoành:
\(U = E - I({R_0} + r) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\,\,I = 0 \Rightarrow U = {U_0} = E\,\,\,\,\,\,\,\,\\
U = 0 \Rightarrow I = {I_m} = \frac{E}{{{R_0} + r}}
\end{array} \right. \Rightarrow E,r\)
a. Từ \(I = \frac{E}{{R + {R_A} + {R_0} + r}}\)
\( \Rightarrow \,\,\frac{1}{I} = \frac{1}{E}(R + {R_A} + {R_0} + r)\)
Đặt : \(y = \frac{1}{I};\,\,\,\,x = R;\,\,\,\,\,\,b = {R_A} + {R_0} + r\)
\( \Rightarrow y = \frac{1}{E}(x + b)\)
b. Căn cứ các giá trị của R và I trong phương án 1, ta tính các giá trị tương ứng của x và y
c. Vẽ đồ thị \(y = f(x)\) biểu diễn gián tiếp mối liên hệ giữa I và R.
d. Xác định tọa độ của xm và yO là các điểm mà đồ thị trên cắt trục hoành và trục tung
\(\left\{ \begin{array}{l}
y = 0 \Rightarrow {x_m} = - b = - (R + {R_A} + r) \Rightarrow r\\
x = 0 \Rightarrow {y_0} = \frac{b}{E} \Rightarrow E
\end{array} \right.\)
Bộ thí nghiệm “ Dòng điện không đổi” với các dụng dụ sau
Pin cũ, pin mới cần xác định.
Biến trở núm xoay ( có giá trị từ 10 - 100Ω).
Hai đồng hồ đo điện đa năng hiện số: dùng làm DCmA và DCV.
Điện trở bảo vệ RO có giá trị khoảng 820 Ω. Và RA khoảng 5,5 Ω
Bộ dây dẫn.
Khóa điện.
Bảng điện.
Mắc mạch điện như hình vẽ :
Chú ý:
Ampe kế và Volt kế ở trạng thái tắt.
Khóa K ở vị trí tắt.
Biến trở R ở vị trí \(100\Omega \)
Không chuyển đổi chức năng của thang đo của đồng hồ khi có dòng điện chạy qua nó.
Không dùng nhằm thang đo I mà đo U.
Khi thao tác xong các phép đo, phải tắt các thiết bị.
Khi giá trị của đồng hồ hiện giá trị âm, phải đổi chiều của chuôi cắm lại.
Lập bảng đo giá trị \({R_O}\). Xác định E và r theo hai phương án sau:
Giá trị của \({R_O} = {\rm{ }} \ldots \ldots \ldots \ldots \Omega ;{\rm{ }}{R_A} = \ldots \ldots \ldots \ldots ..\Omega \) | |||
\({\bf{x}}{\rm{ }} = {\rm{ }}{\bf{R}}{\rm{ }}(\Omega )\)
| \({\bf{I}}({\bf{mA}})\) | \({\bf{U}}({\bf{V}})\) | \(y = \frac{1}{I}({A^{ - 1}})\) |
100 |
|
|
|
90 |
|
|
|
80 |
|
|
|
70 |
|
|
|
60 |
|
|
|
50 |
|
|
|
40 |
|
|
|
30 |
Phương án 1:
Vẽ đồ thị \(U = f (I)\) với tỷ lệ xích thích hợp.
Nhận xét và kết luận:
Xác định tọa độ \({U_O}\) và \({I_m}\) . Từ đó suy ra giá trị của E và r
\(E{\rm{ }} = {\rm{ }} \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \left( V \right);{\rm{ }}r{\rm{ }} = {\rm{ }} \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots .\left( \Omega \right)\)
Phương án 2:
Tính các giá trị tương ứng của x và y.
Vẽ đồ thị \(y = f(x)\) với tỷ lệ xích thích hợp.
Nhận xét và kết luận
Xác định tọa độ \({x_m}\) và \({y_o}\). Từ đó suy ra giá trị của E và r.
\(E{\rm{ }} = {\rm{ }} \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \left( V \right);{\rm{ }}r{\rm{ }} = {\rm{ }} \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots .\left( \Omega \right)\)
Số liệu tham khảo :
Giá trị của: \({R_O} = {\rm{ }}20,3\Omega ;{\rm{ }}{R_A} = {\rm{ }}1,6\Omega \) | |||
\({\bf{x}} = {\bf{R}}(\Omega )\) | \({\bf{I}}({\bf{mA}})\)
| \({\bf{U}}({\bf{V}})\) | \(y = \frac{1}{I}({A^{ - 1}})\) |
100 | 12,8 | 1,31 | 78,1 |
90 | 14,0 | 1,28 | 71,4 |
80 | 15,4 | 1,25 | 64,9 |
70 | 17,1 | 1,22 | 58,5 |
60 | 19,1 | 1,17 | 52,4 |
50 | 21,8 | 1,12 | 45,9 |
40 | 25,3 | 1,04 | 39,5 |
30 | 30,2 | 0,94 | 33,1 |
20 | 37,2 | 0,80 | 29,9 |
10 | 48,8 | 0,56 | 20,5 |
Đồ thị \(U = f(I)\)
Từ đồ thị \(U = f(I)\), ta tìm được các giá trị :
\(I = 0 \to {U_0} = E = 1,58{\rm{ }}V.\)
\(U = 0 \to {I_m} = 76{\rm{ }}mA\)
Suy ra :
\(r = 0,49\Omega \)
\(E = 1,58{\rm{ }}V\)
Đồ thị \(y = f(x)\)
Qua bài giảng Thực hành Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hoá này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Biết cách chọn phương án thí nghiệm để tiến hành khảo sát các quan hệ phụ thuộc giữa các đại lượng U, I hoặc I, R. Từ đó có thể xác định chính xác suất điện động và điện trở trong của một pin điện hoá.
Xử lí, tính toán số liệu thu được từ thí nghiệm và rút ra kết luận
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 12 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Đo suất điện động và điện trở trong của nguồn điện người ta có thể dùng cách nào sau đây?
Người ta mắc hai cực của nguồn điện với một biến trở có thể thay đổi từ 0 đến vô cực. Khi giá trị của biến trở rất lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 (V). Giảm giá trị của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2 (A) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 (V). Suất điện động và điện trở trong của nguồn điện là:
Đo suất điện động của nguồn điện người ta có thể dùng cách nào sau đây?
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 DapAnHay
Đo suất điện động và điện trở trong của nguồn điện người ta có thể dùng cách nào sau đây?
Người ta mắc hai cực của nguồn điện với một biến trở có thể thay đổi từ 0 đến vô cực. Khi giá trị của biến trở rất lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 (V). Giảm giá trị của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2 (A) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 (V). Suất điện động và điện trở trong của nguồn điện là:
Đo suất điện động của nguồn điện người ta có thể dùng cách nào sau đây?
Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài
Hai điện trở mắc song song vào nguồn điện nếu \(R_1 và R12 là điện trở tương đương của hệ mắc song song thì:
Dùng ấm điện có ghi 220V - 1100W ở điện áp 220V để đun 2,5 lít nước từ nhiệt độ 200 C thì sau 15 phút nước sôi. Nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/(kg.K). Hiệu suất của ấm là
Dùng ấm điện có ghi 220V - 1000W ở điện áp 220V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ 250 C. Biết hiệu suất của ấm là 90%, nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/(kg.K), thời gian đun nước là
Khi hiệu điện thế đặt vào giữa hai đầu dây dẫn tăng hay giảm bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện qua dây dẫn đó thay đổi như thế nào?
Khi dịch chuyển con chạy hoặc tay quay của biến trở, đai lượng nào sau đây sẽ thay đổi theo?
Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 (\(\Omega\)), mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị
Hãy chọn một trong các ampe kế có giới hạn đo (GHĐ) khác nhau dưới đây để có số đo gần đúng nhất trong thí nghiệm đo suất điện động và điện trở của một pin cũ:
A. GHĐ là 1A
B. GHĐ là 0,2A
C. GHĐ là 50mA
D. GHĐ là 3A.
Trong thí nghiệm trên, một bạn đã nối hai cực của biến trở rồi mới mắc M, N vào mạch điện (Hình 16.5 SGK). Hỏi dạng của đồ thị thu được có thay đổi không? Tại sao?
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
A. GHĐ là 1A
B. GHĐ là 0,2A
C. GHĐ là 50mA
D. GHĐ là 3A.
Câu trả lời của bạn
Ampe kế có độ chia nhỏ nhất càng nhỏ thì càng chính xác, do vậy ampe kế có GHĐ 50mA sẽ cho độ chia nhỏ nhất dưới 1mmA, do vậy kết quả đo sẽ có độ chính xác cao.
Vậy nên chọn ampe kế có GHĐ là 50mA.
Chọn C
A. D1 sáng, D2 tắt.
B. D1 tắt, D2 sáng.
C. D1,D2 đều tắt.
D. D1,D2 đều sáng.
Câu trả lời của bạn
D1,D2 đều tắt.
C là câu đúng.
Câu trả lời của bạn
Không thay đổi vì biến trở cũng được sử dụng y như lúc trước, dòng điện phải vào con trỏ rồi mới vào đến phần điện trở còn lại.
A. Không đổi, như dây dẫn kim loại.
B. Biến đổi theo hiệu điện thế.
C. Luôn tăng theo hiệu điện thế.
D. Luôn giảm theo hiệu điện thế.
Câu trả lời của bạn
Biến đổi theo hiệu điện thế.
B là câu đúng.
Câu trả lời của bạn
Trong mạch điện trên hình 12.2 SGK, miliampe kế A để đo cường độ dòng điện I.
– Biến trở R: có điện trở thay đổi được, mỗi giá trị của R cho ta giá trị tương ứng của U và I, giúp cho phép đo đạt độ chính xác cao.
– Điện trở bảo vệ R0 được chọn có giá trị thích hợp để dòng điện qua pin điện hóa có cường độ đủ nhỏ, khi đó giá trị của điện trở trong r hầu như không thay đổi.
Câu trả lời của bạn
Khi mắc một vôn kế V có điện trở không lớn vào hai đầu MN thì một phần dòng điện sẽ qua vôn kế.
Cường độ dòng điện qua nguồn: \(I = \frac{E}{{r + {R_0} + {R_{MN}}}}\)
Vì \({R_{MN}} = \frac{{{R_V}\left( {{R_A} + R} \right)}}{{{R_V} + \left( {{R_A} + R} \right)}}\) giảm nên I tăng lên.
Khi đó: \({U_{MN}} = E - I\left( {{R_0} + r} \right)\) sẽ giảm
Câu trả lời của bạn
Nếu để biến trở R hở mạch thì số chỉ của vôn kế V sẽ gần bằng suất điện động E của nguồn.
Số chỉ này không đúng bằng giá trị suất điện động E của pin điện hóa mắc trong mạch vì vẫn có một dòng điện rất nhỏ qua vôn kế V.
Câu trả lời của bạn
Để đo cường độ dòng điện chính xác thì miliampe kế phải có điện trở rất nhỏ và mắc nối tiếp với mạch điện.
Để đo hiệu điện thế chính xác thì vôn kê phải có điện trở rất lớn và mắc song song với mạch điện.
Vì vậy không được phép dùng nhầm thang đo cường độ dòng điện để đo hiệu điện thế trong mạch.
Phương án thứ nhất:
- Vẽ đồ thị U = f(I) trên giấy kẻ vuông (khổ A4) với tỉ xích thích hợp.
- Nhận xét và kết luận:
• Dạng của đồ thị U = f(I) có giống với Hình 12.5
• Hệ thức (12.1) đối với đoạn mạch chứa nguồn điện có nghiệm đúng
- Xác định tọa độ U0 và Im của các điểm tại đó đường kéo dài của đồ thị U = f(I) cắt trục tung và trục hoành.
Câu trả lời của bạn
Vẽ mạch điện:
Thực hiện đo các giá trị U và I tương ứng khi thay đổi RR.
Vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ đó, tức U=f(I)
Áp dụng phương pháp xử lí kết quả đo được bằng đồ thị, ta vẽ được đường biểu diễn.
Ở đây dự đoán là một đường thẳng có dạng y=ax+b. Đường thẳng này sẽ cắt trục tung tại U0U0 và cắt trục hoành tại ImIm. Xác định giá trị của U0 và Im trên các trục.
Đồ thị vẽ được có dạng như hình sau:
Theo phương trình đồ thị, dựa vào công thức của định luật ôm cho toàn mạch
ta có: U=E–I.(R0+r)
Khi I=0 ⇒ U0=E
Khi U0=0 => I=Im=E/(R0+r)
Từ đó ta tính được E và \(r = \frac{{E - {I_m}{R_0}}}{{{I_m}}}\)
Câu trả lời của bạn
Đường biểu diễn của đồ thị U=f(I) phải đi qua tất cả các hình chữ nhật sai số, đồ thị không được gấp khúc, nếu có điểm nào làm cho đường biểu diễn bị gấp khúc thì phải bỏ đi và làm lại thí nghiệm xác định giá trị đó.
Câu trả lời của bạn
Cách sử dụng đồng hồ đo điện đa năng hiện số:
– Vặn núm xoay của đồng hồ đa năng đến vị trí tương ứng với chức năng và thang đo cần chọn.
– Nối các cực của đồng hồ vào mạch rồi gạt núm bật – tắt (ON – OFF) sang vị trí "ON" để các chừ số hiên thị trên màn hình của nó.
Câu trả lời của bạn
Những điều cần lưu ý:
– Nếu chưa biết rõ giá trị giới hạn của đại lượng cần đo, phải chọn thang đo có giá trị lớn nhất phù hợp với chức năng đã chọn.
– Không đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế vượt quá giới hạn thang đo đã chọn.
– Không chuyển đổi chức năng thang đo khi có dòng điện chạy qua đồng hồ.
– Không dùng nhầm thang đo cường độ dòng điện để đo hiệu điện thế và ngược lại.
– Khi sử dụng xong các phép đo phải gạt nút bật – tắt về vị trí “OFF”.
– Phải thay pin 9V cho đồng hồ khi pin yếu.
– Phải tháo pin ra khỏi đồng hồ khi không sử dụng trong thời gian dài.
Câu trả lời của bạn
+ Vôn kế có điện trở rất lớn nên dòng điện qua vôn kế rất nhỏ không ảnh hưởng đến số đo.
+ Miliampe kế có điện trở rất nhỏ nên dòng điện qua miliampe kế rất lớn sẽ ảnh hưởng nhiều đến dòng điện cần đo làm cho kết quả thí nghiệm không chính xác.
Câu trả lời của bạn
Mắc thêm điện trở bảo vệ R0 nối tiếp với pin điện hóa trong mạch điện để cho dòng điện chạy qua pin điện hóa có cường độ đủ nhỏ sao cho chất oxi hóa có thời gian khử kịp sự phân cực của pin. Khi đó giá trị điện trở trong r hầu như không thay đổi.
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Nhận xét và kết luận:
các bước xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa. tk
Câu trả lời của bạn
Bài thực phải ko bạn
Cái này trên mạng có rồi bạn
đặc trưng của một nguồn điện là gì??
Câu trả lời của bạn
Mỗi nguồn điện được đặc trung bằng suất điện động ξ và điện trở trong r của nó.
cho mình hỏi với
\Mắc điện trở R = 2 W vào bộ nguồn gồm hai pin có suất điện động và điện trở trong giống nhau. Nếu hai pin ghép nối tiếp thì cường độ dòng điện qua R là I1 = 0,75 A. Nếu hai pin ghép song song thì cường độ dòng điện qua R là I2 = 0,6 A. Tính suất điện động và điện trở trong của mỗi pin.
Câu trả lời của bạn
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *