PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

I – Cường độ dòng điện

1. Thí nghiệm

Mắc mạch điện gồm nguồn pin, biến trở, ampe kế, bóng đèn và công tắc. Khi đóng công tắc và dịch chuyển con chạy biến trở đến các vị trí khác nhau, ta quan sát thấy:

• Số chỉ ampe kế càng lớn → bóng đèn sáng càng mạnh → dòng điện càng mạnh.
• Số chỉ ampe kế càng nhỏ → bóng đèn sáng càng yếu → dòng điện càng yếu.

2. Cường độ dòng điện

Số chỉ của ampe kế chính là giá trị cường độ dòng điện, cho biết mức độ mạnh hay yếu của dòng điện trong mạch.

• Kí hiệu: $I$
• Đơn vị: ampe (A). Đơn vị nhỏ hơn là miliampe (mA).

$$1 \text{ A} = 1000 \text{ mA} \qquad \Leftrightarrow \qquad 1 \text{ mA} = 0{,}001 \text{ A}$$

Ampe kế là dụng cụ dùng để đo cường độ dòng điện. Kí hiệu trong sơ đồ mạch điện:

$$\boxed{A}$$

Cách mắc ampe kế vào mạch điện:

• Mắc nối tiếp với thiết bị cần đo.
• Chốt dương (+) của ampe kế nối về phía cực dương của nguồn điện.
• Chốt âm (−) của ampe kế nối về phía cực âm của nguồn điện.

⚠️ Tuyệt đối không được mắc hai chốt của ampe kế trực tiếp vào hai cực của nguồn điện → sẽ làm hỏng ampe kế và nguồn điện.

Câu hỏi củng cố:

Khi mắc ampe kế vào mạch điện, cần chú ý điều gì?

A. Chốt âm mắc vào cực dương nguồn điện, chốt dương mắc với bóng đèn.

B. Không được mắc trực tiếp hai chốt của ampe kế vào hai cực nguồn điện. ✓

C. Chốt dương mắc vào cực âm nguồn điện, chốt âm mắc với bóng đèn.

D. Mắc trực tiếp hai chốt ampe kế vào hai cực nguồn điện.

Đáp án: B. Phương án A và C đều sai vì nối ngược cực. Phương án D sẽ gây hỏng thiết bị.

II – Hiệu điện thế

1. Thí nghiệm

Trên mỗi nguồn điện (pin, acquy) có ghi các giá trị như 1,5 V; 3 V; 4,5 V; 9 V;… Đây chính là hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện.

Khi lần lượt thay các nguồn điện có hiệu điện thế khác nhau vào cùng mạch điện (giữ nguyên vị trí biến trở), ta nhận thấy: nguồn điện có số vôn càng lớn thì số chỉ ampe kế càng lớn → dòng điện càng mạnh.

Khi mắc vôn kế trực tiếp vào hai cực nguồn điện, số chỉ trên vôn kế bằng giá trị ghi trên nguồn điện.

2. Hiệu điện thế

Khả năng sinh ra dòng điện của pin (hay acquy) được đo bằng hiệu điện thế (còn gọi là điện áp) giữa hai cực của nó. Nguồn điện có hiệu điện thế càng lớn → khả năng sinh ra dòng điện càng mạnh.

• Kí hiệu: $U$
• Đơn vị: vôn (V). Các đơn vị khác:

$$1 \text{ mV} = 0{,}001 \text{ V} \qquad \qquad 1 \text{ kV} = 1000 \text{ V}$$

Vôn kế là dụng cụ dùng để đo hiệu điện thế. Kí hiệu trong sơ đồ mạch điện:

$$\boxed{V}$$

Cách mắc vôn kế:

• Mắc song song với hai cực nguồn điện hoặc hai đầu thiết bị cần đo.
• Chốt dương (+) của vôn kế nối với cực dương nguồn điện.
• Chốt âm (−) của vôn kế nối với cực âm nguồn điện.

Một số giá trị hiệu điện thế thường gặp:

Câu hỏi củng cố:

Đơn vị nào sau đây không phải đơn vị của hiệu điện thế?

A. Vôn (V)

B. Ampe (A) ✓

C. Milivôn (mV)

D. Kilôvôn (kV)

Đáp án: B. Ampe (A) là đơn vị của cường độ dòng điện, không phải hiệu điện thế.

AN TOÀN ĐIỆN

• Trong thí nghiệm, chỉ sử dụng nguồn điện có hiệu điện thế nhỏ hơn 40 V.
• Khi tiếp xúc với nguồn điện có hiệu điện thế trên 40 V, dòng điện qua cơ thể có thể vượt 70 mA → gây nguy hiểm.
• Mạng điện gia đình tại Việt Nam có hiệu điện thế 220 V → tuyệt đối không để cơ thể tiếp xúc trực tiếp với ổ điện, dây điện hở.

SO SÁNH AMPE KẾ VÀ VÔN KẾ

PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Đổi đơn vị cường độ dòng điện và hiệu điện thế

Phương pháp:

Ghi nhớ các hệ số chuyển đổi:

Ví dụ 1:

Đổi đơn vị:

a) 0,35 A = ? mA

b) 425 mA = ? A

c) 3,5 V = ? mV

d) 6 kV = ? V

Hướng dẫn giải:

a) $0{,}35 \text{ A} = 0{,}35 \times 1000 = 350 \text{ mA}$

b) $425 \text{ mA} = 425 \div 1000 = 0{,}425 \text{ A}$

c) $3{,}5 \text{ V} = 3{,}5 \times 1000 = 3500 \text{ mV}$

d) $6 \text{ kV} = 6 \times 1000 = 6000 \text{ V}$

Ví dụ 2:

Phép đổi đơn vị nào sau đây sai?

A. 1 V = 1000 mV

B. 1 kV = 1000 mV

C. 1 mV = 0,001 V

D. 1000 V = 1 kV

Hướng dẫn giải:

• A: $1 \text{ V} = 1000 \text{ mV}$ → Đúng.
• B: $1 \text{ kV} = 1000 \text{ V} = 1,000,000 \text{ mV}$, không phải 1000 mV → Sai.
• C: $1 \text{ mV} = 0{,}001 \text{ V}$ → Đúng.
• D: $1000 \text{ V} = 1 \text{ kV}$ → Đúng.

Đáp án: B ✓

Dạng 2: Chọn dụng cụ đo phù hợp (ampe kế, vôn kế)

Phương pháp:

Nguyên tắc chọn dụng cụ đo:

1. Giới hạn đo (GHĐ) phải lớn hơn giá trị cần đo (nếu nhỏ hơn → hỏng dụng cụ).
2. Trong các dụng cụ thoả điều kiện 1, chọn dụng cụ có GHĐ gần nhất với giá trị cần đo → kết quả đo chính xác nhất.

Ví dụ 1:

Ampe kế có giới hạn đo 50 mA phù hợp để đo cường độ dòng điện nào?

A. Dòng điện qua bóng đèn pin: $I = 0{,}35$ A.

B. Dòng điện qua đèn LED: $I = 28$ mA.

C. Dòng điện qua nam châm điện: $I = 0{,}8$ A.

D. Dòng điện qua bóng đèn xe máy: $I = 0{,}5$ A.

Hướng dẫn giải:

Đổi các giá trị về cùng đơn vị mA để so sánh với GHĐ = 50 mA:

• A: $0{,}35 \text{ A} = 350 \text{ mA}$ > 50 mA → không phù hợp (vượt GHĐ).
• B: $28 \text{ mA}$ < 50 mA → phù hợp ✓ (và gần với GHĐ nhất).
• C: $0{,}8 \text{ A} = 800 \text{ mA}$ > 50 mA → không phù hợp.
• D: $0{,}5 \text{ A} = 500 \text{ mA}$ > 50 mA → không phù hợp.

Đáp án: B ✓

Ví dụ 2:

Có ba nguồn điện: a) 1,5 V; b) 6 V; c) 12 V.

Và ba vôn kế có GHĐ: 1) 20 V; 2) 5 V; 3) 10 V.

Ghép mỗi nguồn điện với vôn kế phù hợp nhất.

Hướng dẫn giải:

Nguyên tắc: GHĐ vôn kế phải lớn hơn hiệu điện thế cần đo, đồng thời chọn GHĐ gần nhất.

• Nguồn a) 1,5 V → cần GHĐ > 1,5 V và gần nhất → chọn vôn kế 2) GHĐ 5 V (vì 5 > 1,5 và gần nhất).
• Nguồn b) 6 V → cần GHĐ > 6 V → chọn vôn kế 3) GHĐ 10 V (vì 10 > 6).
• Nguồn c) 12 V → cần GHĐ > 12 V → chọn vôn kế 1) GHĐ 20 V (vì 20 > 12).

Lưu ý: Có thể dùng vôn kế GHĐ 20 V để đo hiệu điện thế 1,5 V, nhưng kết quả sẽ kém chính xác vì 20 V lớn hơn nhiều so với 1,5 V.

Ví dụ 3:

Ampe kế nào phù hợp nhất để đo dòng điện qua bóng đèn pin (cường độ lớn nhất 0,35 A)?

A. GHĐ 1 A.

B. GHĐ 0,5 A.

C. GHĐ 100 mA.

D. GHĐ 2 A.

Hướng dẫn giải:

Cần GHĐ > 0,35 A = 350 mA:

• C: 100 mA = 0,1 A < 0,35 A → không đủ, sẽ hỏng ampe kế. Loại.
• A: 1 A > 0,35 A ✓
• B: 0,5 A > 0,35 A ✓ → gần 0,35 A nhất → chính xác nhất.
• D: 2 A > 0,35 A ✓ nhưng quá lớn, kém chính xác.

Đáp án: B ✓

Dạng 3: Đọc số chỉ trên ampe kế và vôn kế

Phương pháp:

Bước 1 – Xác định giới hạn đo (GHĐ): giá trị lớn nhất ghi trên mặt số.

Bước 2 – Xác định độ chia nhỏ nhất (ĐCNN):

$$\text{ĐCNN} = \frac{\text{GHĐ}}{\text{Tổng số vạch chia}}$$

Bước 3 – Đọc giá trị: xác định kim chỉ ở vạch thứ bao nhiêu, nhân với ĐCNN.

$$\text{Giá trị đo} = \text{Số vạch kim chỉ} \times \text{ĐCNN}$$

Ví dụ 1:

Ampe kế có GHĐ 5 A, mặt số chia thành 25 khoảng. Kim chỉ ở khoảng thứ 16. Cường độ dòng điện đo được là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Bước 1 – ĐCNN:

$$\text{ĐCNN} = \frac{5}{25} = 0{,}2 \text{ (A/khoảng)}$$

Bước 2 – Giá trị đo:

$$I = 16 \times 0{,}2 = 3{,}2 \text{ (A)}$$

Đáp án: 3,2 A ✓

Ví dụ 2:

Một vôn kế có GHĐ 45 V và ĐCNN 1 V. Kim ở vị trí (1) chỉ 3 V. Kim ở vị trí (2) chỉ 42 V. Hỏi khi dùng vôn kế này với ĐCNN là 0,2 V thì giá trị nào sau đây ghi đúng cách?

A. 314 mV

B. 5,8 V

C. 1,52 V

D. 3,16 V

Hướng dẫn giải:

Khi ĐCNN = 0,2 V, các giá trị đọc được phải là bội số của 0,2 V, tức là: 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; … ; 5,6; 5,8; 6,0;…

Kiểm tra:

• A: 314 mV = 0,314 V → không phải bội của 0,2 → sai.
• B: 5,8 V → $5{,}8 \div 0{,}2 = 29$ → là bội số của 0,2 → đúng ✓.
• C: 1,52 V → $1{,}52 \div 0{,}2 = 7{,}6$ → không nguyên → sai.
• D: 3,16 V → $3{,}16 \div 0{,}2 = 15{,}8$ → không nguyên → sai.

Đáp án: B ✓

Dạng 4: Nhận biết phát biểu đúng/sai về cường độ dòng điện và hiệu điện thế

Phương pháp:

Nắm chắc các điểm cốt lõi:

Ví dụ 1:

Phát biểu nào về mối liên hệ giữa số chỉ ampe kế và độ sáng đèn là sai?

A. Đèn chưa sáng khi số chỉ ampe kế còn rất nhỏ.

B. Đèn sáng càng mạnh thì số chỉ ampe kế càng lớn.

C. Số chỉ ampe kế giảm thì độ sáng đèn giảm.

D. Số chỉ ampe kế và độ sáng đèn không liên hệ gì với nhau.

Hướng dẫn giải:

• A – Đúng: khi cường độ dòng điện quá nhỏ, chưa đủ để đèn phát sáng.
• B – Đúng: cường độ dòng điện lớn → tác dụng mạnh → đèn sáng mạnh.
• C – Đúng: cường độ giảm → tác dụng yếu đi → đèn sáng yếu hơn.
• D – Sai. Số chỉ ampe kế (cường độ dòng điện) và độ sáng đèn có mối liên hệ trực tiếp: dòng điện càng mạnh thì đèn sáng càng mạnh.

Đáp án: D ✓

Ví dụ 2:

Vôn kế dùng để đo đại lượng nào? Chọn phát biểu sai:

A. Hiệu điện thế giữa hai cực nguồn điện.

B. Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn.

C. Hiệu điện thế giữa hai điểm của một đoạn mạch.

D. Hiệu điện thế của cực dương nguồn điện hay của một điểm nào đó trên mạch.

Hướng dẫn giải:

• A, B, C đều đúng: vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai điểm (hai cực nguồn, hai đầu bóng đèn, hai điểm bất kì trên mạch).
• D – Sai. Hiệu điện thế luôn là sự chênh lệch giữa hai điểm, không thể nói “hiệu điện thế của một cực” hay “của một điểm” riêng lẻ. Phải luôn nói “hiệu điện thế giữa điểm A và điểm B”.

Đáp án: D ✓

Dạng 5: Bài tập thực hành – Giải thích hiện tượng và an toàn điện

Phương pháp:

Vận dụng kiến thức về cường độ dòng điện, hiệu điện thế và an toàn điện để giải thích các tình huống thực tế.

Ví dụ 1:

Trên một cầu chì có ghi 1 A. Con số này có ý nghĩa gì?

Hướng dẫn giải:

Con số 1 A trên cầu chì có nghĩa là: khi cường độ dòng điện chạy qua cầu chì đạt từ 1 A trở lên, dây chì sẽ bị nóng chảy và đứt, tự động ngắt mạch điện. Mục đích là bảo vệ các thiết bị điện trong mạch khi dòng điện quá lớn (quá tải hoặc ngắn mạch).

Ví dụ 2:

Tại sao khi làm thí nghiệm, ta phải chọn nguồn điện có hiệu điện thế nhỏ hơn 40 V?

Hướng dẫn giải:

Khi tiếp xúc với nguồn điện có hiệu điện thế trên 40 V, dòng điện chạy qua cơ thể có thể lên tới trên 70 mA. Ở mức cường độ này, dòng điện đủ mạnh để gây co giật cơ, ngạt thở, tim ngừng đập (tác dụng sinh lí) → nguy hiểm đến tính mạng.

Do đó, trong các thí nghiệm ở trường học, chỉ được phép sử dụng nguồn điện có hiệu điện thế dưới 40 V để đảm bảo an toàn.

Mạng điện gia đình Việt Nam có hiệu điện thế 220 V, gấp hơn 5 lần ngưỡng an toàn → tuyệt đối không tiếp xúc trực tiếp.

Ví dụ 3:

Nguồn điện có hiệu điện thế lớn hơn thì khả năng sinh ra dòng điện như thế nào? Giải thích qua thí nghiệm.

Hướng dẫn giải:

Khi lần lượt thay các nguồn điện 1,5 V; 3 V; 4,5 V vào cùng một mạch điện (giữ nguyên biến trở), ta thấy:

• Nguồn 1,5 V → số chỉ ampe kế nhỏ nhất → bóng đèn sáng yếu nhất.
• Nguồn 3 V → số chỉ ampe kế lớn hơn → bóng đèn sáng mạnh hơn.
• Nguồn 4,5 V → số chỉ ampe kế lớn nhất → bóng đèn sáng mạnh nhất.

Kết luận: Nguồn điện có hiệu điện thế càng lớn thì khả năng sinh ra dòng điện càng mạnh, làm cho bóng đèn sáng mạnh hơn.

PHẦN 3: SƠ ĐỒ TƯ DUY

1. CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN ($I$)

• 1.1. Khái niệm
  • Cho biết mức độ mạnh/yếu của dòng điện
  • Dòng điện càng mạnh → $I$ càng lớn → đèn sáng càng mạnh
• 1.2. Đơn vị
  • Ampe (A), miliampe (mA)
  • $1 \text{ A} = 1000 \text{ mA}$
• 1.3. Dụng cụ đo: Ampe kế ($\boxed{A}$)
  • Mắc nối tiếp với thiết bị
  • Chốt (+) nối về phía cực (+) nguồn
  • Không mắc trực tiếp vào hai cực nguồn

2. HIỆU ĐIỆN THẾ ($U$)

• 2.1. Khái niệm
  • Đo khả năng sinh ra dòng điện của nguồn
  • Nguồn có $U$ càng lớn → sinh dòng điện càng mạnh
• 2.2. Đơn vị
  • Vôn (V), milivôn (mV), kilôvôn (kV)
  • $1 \text{ mV} = 0{,}001 \text{ V}$; $1 \text{ kV} = 1000 \text{ V}$
• 2.3. Dụng cụ đo: Vôn kế ($\boxed{V}$)
  • Mắc song song với thiết bị
  • Chốt (+) nối cực (+) nguồn
• 2.4. Giá trị thường gặp
  • Pin tròn: 1,5 V
  • Acquy xe máy: 6 V hoặc 12 V
  • Ổ điện gia đình: 220 V

3. AN TOÀN ĐIỆN

• Thí nghiệm: dùng nguồn < 40 V
• Trên 40 V: dòng điện qua cơ thể > 70 mA → nguy hiểm
• Mạng điện gia đình 220 V → không tiếp xúc trực tiếp

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu