Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Mở đầu trang 102
Đề bài: Một học sinh cho rằng: “Bóng đèn tiêu thụ dòng điện, do đó cường độ dòng điện sẽ giảm sau khi đi qua bóng đèn”. Em có đồng ý với bạn học sinh đó không? Làm thế nào để kiểm tra ý kiến của mình?
Lời giải:
Em không đồng ý với ý kiến của bạn học sinh đó.
→ Giải thích: Bóng đèn không tiêu thụ dòng điện mà tiêu thụ năng lượng điện (biến điện năng thành quang năng và nhiệt năng). Trong một mạch điện kín mắc nối tiếp, cường độ dòng điện ở mọi vị trí trong mạch đều bằng nhau.
Cách kiểm tra: Mắc một mạch điện kín gồm pin – công tắc – ampe kế – bóng đèn. Đo cường độ dòng điện ở trước bóng đèn (vị trí 1) và sau bóng đèn (vị trí 2) rồi so sánh. Nếu hai giá trị bằng nhau → ý kiến của bạn là sai.
→ Đây cũng chính là nội dung phần thực hành dưới đây sẽ kiểm chứng.
Báo cáo thực hành
1. Mục đích thí nghiệm
- Đo cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn ở hai vị trí khác nhau trong mạch điện đơn giản, từ đó so sánh giá trị cường độ dòng điện ở các vị trí.
- Đo hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện và hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn, từ đó tìm mối quan hệ giữa hai giá trị này.
2. Chuẩn bị
Dụng cụ thí nghiệm:
- Ba nguồn điện: pin 1,5 V; 3 V; 6 V.
- Bóng đèn pin loại 6 V – 0,5 A.
- Một ampe kế có giới hạn đo từ 0,5 A trở lên, độ chia nhỏ nhất 0,01 A.
- Một vôn kế có giới hạn đo 6 V, độ chia nhỏ nhất 0,1 V.
- Một công tắc K.
- Dây nối.
3. Các bước tiến hành
a) Đo cường độ dòng điện:
- Bước 1: Mắc mạch điện theo sơ đồ Hình 25.1 với nguồn điện là pin 1,5 V. Công tắc K ngắt, mạch hở.
- Bước 2: Đóng công tắc, đọc số chỉ trên ampe kế ở vị trí (1) (trước bóng đèn) → ghi giá trị $I_1$ vào Bảng 25.1.
- Bước 3: Chuyển ampe kế sang vị trí (2) (sau bóng đèn), đóng công tắc, đọc số chỉ → ghi giá trị $I_2$ vào Bảng 25.1.
- Bước 4: Lặp lại các bước trên với pin 3 V và pin 6 V.
b) Đo hiệu điện thế:
- Bước 1: Đo giá trị hiệu điện thế $U_{\text{nguồn}}$ của pin 1,5 V bằng vôn kế (mắc vôn kế trực tiếp vào hai cực của pin) → ghi vào Bảng 25.2.
- Bước 2: Mắc vôn kế song song với bóng đèn theo Hình 25.2. Chú ý nối chốt (+) của vôn kế với chốt có dòng điện đi vào bóng đèn; chốt (–) với chốt có dòng điện đi ra.
- Bước 3: Đóng công tắc, đọc giá trị $U$ trên vôn kế → ghi vào Bảng 25.2.
- Bước 4: Thay pin 1,5 V bằng pin 3 V và lặp lại thí nghiệm.
4. Kết quả thí nghiệm
Bảng 25.1. Bảng số liệu đo cường độ dòng điện
| Lần đo | $I_1$ (A) – Vị trí 1 | $I_2$ (A) – Vị trí 2 |
|---|---|---|
| Pin 1,5 V | 0,12 | 0,12 |
| Pin 3 V | 0,25 | 0,25 |
| Pin 6 V | 0,50 | 0,50 |
Bảng 25.2. Bảng số liệu đo hiệu điện thế
| Lần đo | $U_{\text{nguồn}}$ (V) | $U$ (V) |
|---|---|---|
| Pin 1,5 V | 1,5 | 1,4 |
| Pin 3 V | 3,0 | 2,9 |
(Lưu ý: Số liệu trên là kết quả tham khảo của một nhóm thực hành. Số liệu thực tế ở mỗi nhóm có thể khác đôi chút do sai số dụng cụ và điều kiện thí nghiệm.)
Nhận xét
1. Về giá trị cường độ dòng điện tại các vị trí 1 và 2:
→ Với mỗi nguồn điện, giá trị $I_1$ và $I_2$ bằng nhau ($I_1 = I_2$).
→ Kết luận: Trong mạch điện mắc nối tiếp, cường độ dòng điện ở mọi vị trí đều bằng nhau. Bóng đèn không làm giảm cường độ dòng điện, vì vậy ý kiến “bóng đèn tiêu thụ dòng điện” ở phần mở đầu là sai.
2. Về quan hệ giữa hiệu điện thế hai đầu bóng đèn và hiệu điện thế của nguồn:
→ Giá trị $U$ (hiệu điện thế hai đầu bóng đèn) xấp xỉ bằng giá trị $U_{\text{nguồn}}$ (hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn).
→ Trong mạch có một bóng đèn duy nhất, hầu hết hiệu điện thế của nguồn điện được đặt vào hai đầu bóng đèn. $U$ nhỏ hơn $U_{\text{nguồn}}$ một chút do có sự hao hụt nhỏ trên dây dẫn và ampe kế.
3. So sánh kết quả thí nghiệm giữa các nhóm:
→ Kết quả của các nhóm có thể chênh lệch nhỏ. Nguyên nhân có thể là:
- Sai số của dụng cụ đo (ampe kế, vôn kế của mỗi nhóm có thể khác nhau).
- Cách đọc kim chỉ thị không hoàn toàn giống nhau (lệch góc nhìn, ước lượng giá trị giữa hai vạch chia).
- Pin đã sử dụng trong thời gian khác nhau → hiệu điện thế thực tế có thể nhỏ hơn giá trị ghi trên vỏ pin.
- Các đầu nối, kẹp dây tiếp xúc không hoàn toàn tốt → có thêm một phần điện trở phụ.
→ Đây là những sai số thường gặp trong thực hành, không ảnh hưởng đến kết luận chung của thí nghiệm.
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