Giáo án điện tử Vật lí 11 chân trời Bài 20: Thực hành xác định suất điện động và điện trở trong của pin

CHÀO MỪNG CÁC EM QUAY TRỞ LẠI VỚI MÔN HỌC!

KHỞI ĐỘNG

Ta đã biết, suất điện động và điện trở trong là hai đại lượng đặc trưng của một nguồn điện. Trong quá trình sử dụng, suất điện động và điện trở trong của nguồn điện có thay đổi không? Làm thế nào để đo suất điện động và điện trở trong của một nguồn điện.

BÀI 20: THỰC HÀNH

XÁC ĐỊNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA PIN

NHIỆM VỤ THỰC HÀNH

01 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM ĐO SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA PIN

Bộ dụng cụ thực hành đo suất điện động và điện trở trong của pin

• 2 pin: 1 pin chưa sử dụng và 1 pin đã qua sử dụng, hộp đựng pin (1).
• 1 biến trở R (2).
• 1 điện trở R0 đã biết giá trị (3).
• 2 đồng hồ đo điện đa năng hiện số dùng làm ampe kế một chiều và vôn kế một chiều (4).
• Khóa K (5).
• Bảng điện (6) và dây nối (7).

Chia lớp thành 6 - 8 nhóm

Thảo luận 1 (SGK - tr118)

Dựa vào cơ sở lí thuyết và dụng cụ trong hình 20.3, hãy thảo luận nhóm để đưa ra một phương án thí nghiệm xác định ξ và r của pin.

Thảo luận 2 (SGK - tr118)

Tìm hiểu và thảo luận vai trò của điện trở R₀ trong mạch điện.

1. Mục đích

Đo suất điện động và điện trở trong của pin chưa qua sử dụng và pin đã qua sử dụng.

2. Cơ sở lí thuyết

Xét mạch điện gồm một nguồn điện có suất điện động ξ và điện trở trong r mắc nối tiếp với mạch ngoài gồm điện trở R, có giá trị đã biết và biến trở R mắc nối tiếp như Hình 20.1. Xem điện trở của các dây dẫn không đáng kể.

• Khi đóng khoá K, trong mạch xuất hiện dòng điện có cường độ là I được xác định theo công thức:
• Đồ thị mô tả mối quan hệ giữa I và U là một đoạn thẳng như Hình 20.2.

Vai trò của điện trở R₀ trong mạch điện

Điện trở R_o có công dụng đảm bảo cho cường độ dòng điện qua mạch không quá lớn nhằm bảo vệ các thành phần của mạch điện không bị hư hại.

02 THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM ĐO SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA PIN

► Các nhóm tiến hành thí nghiệm, thu thập, xử lí số liệu theo các bước sau:

Lắp mạch điện như Hình 20.1.

Chọn pin cần đo để lắp vào hộp đựng pin.

Chọn thang đo thích hợp cho hai đồng hồ đo điện đa năng và để biến trở ở giá trị lớn nhất.

Đóng khoá K. Đọc giá trị của cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế U giữa hai đầu biến trở, ghi số liệu vào Bảng 20.1.

Thay đổi giá trị R của biến trở, ứng với mỗi giá trị của biến trở, đọc giá trị của I và U tương ứng, ghi số liệu vào Bảng 20.1

Gợi ý số liệu thí nghiệm:

R₀ = 10 Ω

Từ đồ thị, ta được: ξ = 1,37 V và r = 1,91 Ω.

Lưu ý

Cần ngắt khoá K sau mỗi lần lấy số liệu.

Ứng với mỗi pin, cần lấy ít nhất 5 cặp số liệu (I, U) để giảm sai số trong quá trình xử lí số liệu.

Thảo luận 3 (SGK - tr119)

Hãy nêu các nguyên nhân gây ra sai số trong phương án thí nghiệm lựa chọn và cách khắc phục.