vở thực hành vật lí 11 cơ bản

Trường THPT Vĩnh Định BÀI 1: XÁC ĐỊNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA NGUỒN ĐIỆN Tổ Lý-Công nghệ I - MỤC ĐÍCH - Áp dụng định luật Ôm với toàn mạch để xác định suất điện động điện trở pin điện hóa - Sử dụng đồng hồ đo số để xác định thông số mạch điện - Hiểu tính chất hoạt động pin điện hóa II - CƠ SỞ LÍ THUYẾT Để xác định suất điện động điện trở pin, cần áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch Sơ đồ thực hành: E, r R0 V K R A Khi mạch điện hở hiệu điện hai cực nguồn điện suất điện động nguồn Tuy nhiên dùng vôn kế đo cực nguồn điện thực tế có dòng điện mạch đo đồng hồ, tức tạo nên mạch kín Nhưng dòng điện trường hợp nhỏ, điện trở nội vôn kế lớn Theo mức độ xác xem U » E Lúc r = E- U , khó xác định E – U ≈ I ≈ I Để phép đo xác xác định giá trị sai số, ta vận dụng định luật ôm cho toàn mạch để xác định E r Có thể có phương án thực sau: a) Phương án 1: Thực đo giá trị U I tương ứng thay đổi R, ta vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ đó, tức U = f(I) Áp dụng phương pháp xử lí kết đo đồ thị, ta vẽ đường biểu diễn (Ở dự đoán đường thẳng có dạng y=ax+b) Đường thẳng cắt trục tung U0 cắt trục hoành I m Xác định giá trị U0 Im trục Đồ thị vẽ có dạng hình sau: U U0 Im I Theo phương trình đồ thị, dựa vào công thức định luật Ôm cho toàn mạch ta có: Trường THPT Vĩnh Định U = E – I(R0 + r) Tổ Lý-Công nghệ Khi I =  U0 = E E R0 + r Khi U0 =  I m = Từ ta tính E r = E - I m R0 Im b) Phương án 2: Có thể sử dụng công thức định luật Ôm: I = Và viết dạng: Hay y = E R + R0 + R A +r 1 = ( R + R0 + RA + r ) I E ( x + b) với y = 1/I; E b = R0 + RA + r; x=R Như vậy, vào giá trị R x I đo ta suy giá trị x y để vẽ đồ thị Áp dụng phương pháp xử lí kết đo đồ thị, ta vẽ đường biểu diễn Ở dự đoán đường thẳng có dạng y=ax+b (Xem hình vẽ) y y0 xm x Sau kéo dài đường thẳng đồ thị cắt trục tung y trục hoành x0 Xác định toạ độ y0 x0, đưa vào điều kiện phương trình y = f(x), ta có: y =  x = xm = -b x =  y = y0 = b/E Như ta xác định E r Bổ sung phương án 3: Trong công thức định luật Ôm cho toàn mạch: U = E – Ir, U = IR N hiệu điện mạch ngoài, theo sơ đồ RN = R0 + Rx cho thấy mạch điện đo mạch kín có hai đại lượng cần xác định với phương trình Để xác định E r, ta cần thực cặp giá trị U 1, I1 U2, I2 lúc ta có có phương trình: ïìï U1 = E - rI1 í ïïî U = E - rI ® E = U1 + rI1 ® U2 = U1 + rI1 - rI2 = U1 + r (I1 - I2) ⇒ r= U - U1 I1 - I E = U1E,+ rrI1 Mạch điện: R0 V Rx K A Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ III - DỤNG CỤ CẦN THIẾT Hộp dụng cụ có bảng lắp rắp khay linh kiện, cần lựa chọn linh kiện sau: - pin 1.5V đế (1 pin pin cũ) - Điện trở 10 W đế tương ứng với R0 sơ đồ - Biến trở 100 W theo mức thay đổi 10 W, tương ứng với Rx sơ đồ - Bộ dây cắm phích đàn hồi Φ4mm Hai đồng hồ vạn năng, dùng thang Vôn, dùng thang Ampe IV - GIỚI THIỆU DỤNG CỤ ĐO (sgk) V - TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Mạch điện bảng số liệu cho Phương án 1và 2: E, r R0 V K Rx A - Dùng dây nối có chốt cắm linh kiện mắc mạch theo sơ đồ (theo bảng lắp ráp mạch điện lớp 11) - Sau kiểm tra kĩ mạch lắp ráp, chọn vị trí biến trở vị trí 100Ω, đồng hồ Vôn chọn thang DCV 20, đồng hồ Ampe chọn thang 200mA DC (Hai đồng hồ loại vạn số) - Đóng công tắc, đọc giá trị hai đồng hồ tương ứng với vị trí biến trở (R x) - Tiếp tục với vị trí biến trở 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10Ω, xác định giá trị tương ứng đồng hồ Mỗi lần thực sử dụng công tắc để ngắt mạch điện chờ vài giây sau đóng mạch để trình điện hóa pin ổn định biến trở không bị dòng điện làm tăng nhiệt độ liên tục - Ghi giá trị vào bảng số liệu để xử lí theo phương án Rx 100Ω 90Ω 80Ω 70Ω 60Ω 50Ω U I Bảng 1 Xử lí kết phương án 1: 40Ω 30Ω 20Ω 10Ω Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ - Dùng kết bảng để vẽ đồ thị theo hệ trục tọa độ U I Hệ trục tọa độ cần lấy tỷ lệ xích xác để xác định đại lượng U0 Im Từ phương trình đường thẳng U = E – I(R0 + r) cắt hệ trục tọa độ hai điểm: Khi I =  U0 = E giá trị đọc trục tung Khi U0 =  I m = E giá trị đọc trục hoành R0 + r Từ ta tính E r = E - I m R0 Im Đó kết cần thực hành thí nghiệm Xử lí kết phương án 2: Cũng với bảng số liệu này, thực vẽ đồ thị tính toán theo phương trình y = f(x) Các điểm đồ thị là: X = Rx 100Ω 90Ω 80Ω 70Ω 60Ω 50Ω 40Ω 30Ω 20Ω 10Ω I Y =1/I y =  x = xm = -b (xác định đồ thị) x =  y = y0 = b/E (xác định đồ thị) Dùng đồng hồ Vôn đo điện áp hai đầu đồng hồ Ampe để xác định RA = U/I Với kết thu ta tính r theo biểu thức sau: b = R0 + RA + r Þ r = b – (R0 + RA) Còn E = b/y0 Mạch điện bảng số liệu phương án 3: E, r V R0 K Rx A - Mắc mạch điện theo sơ đồ trên: ý cực tính thang đo đồng hồ Đối với vị trí vôn kế, đồng hồ đặt thang DCV mức 20, với vị trí ampe kế đồng hồ đặt thang DCA mức 10A (cực âm COM, cực dương 10A DC đồng hồ DT 830B) Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ - Điều chỉnh biến trở Rx vị trí để có giá trị khoảng 50Ω Đóng công tắc, gạt núm bất A V sang vị trí ON Chờ thời gian ngắn giá trị số đo Ampe kế Vôn kế ổn định đọc ghi kết vào bảng Sau gạt công tắc đồng hồ OFF - Ghi kết vào bảng sau: RN=10Ω +50Ω Lần Lần Lần I1 U1 Bảng - Điều chỉnh biến trở Rx vị trí tận tức lấy toàn giá trị biến trở 100Ω Đóng công tắc, gạt công tắc đồng hồ ON Chờ ổn định đọc ghi kết vào bảng sau Sau gạt công tắc đồng hồ OFF ngắt công tắc chạy mạch RN=10Ω +100Ω Lần Lần Lần I2 U2 Bảng Với bảng bảng số liệu, dựa theo hệ phương trình sau để tính toán kết quả: ïìï U1 = E - rI1 í ïïî U = E - rI ® E = U1 + rI1 ® U2 = U1 + rI1 - rI2 = U1 + r (I1 - I2) ⇒ r= U - U1 I1 - I E = U1 + rI1 * Các điểm cần lưu ý - Đồng hồ số có đặc điểm nhạy với thay đổi điện áp hay dòng điện, đọc giá trị cần chờ thông số ổn định - Khi thực lấy số liệu theo mức biến trở, nên ý sử dụng công tắc hợp lí để tránh dòng điện chạy qua điện trở lâu làm cho trị số thay đổi - Cần chọn thang đo dòng điện hợp lý, dòng đo lớn mức thang đo làm cho ampe kế ngắt mạch - Pin pin cũ có điện trở khác nhau, điều làm cho kết pin khác - Các điểm vẽ đồ thị thực tế không đường thẳng, nối dài để cắt trục đồ thị (phương án 2) cần chọn hướng trung bình vài điểm cuối BÀI BÁO CÁO XÁC ĐỊNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA MỘT PIN ĐIỆN HÓA Họ tên :……………………………………; Lớp:………., ngày thực hành:……………… I MỤC TIÊU Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ II BẢNG KẾT QUẢ : Giá trị : R0 = …………….( Ω); RA = ………… ( Ω) X = R (Ω) I ( 10-3) A U (V) y = I-1 ( A-1) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 III XÁC ĐỊNH ξ VÀ r THEO HAI PHƯƠNG ÁN : PHƯƠNG ÁN : a Vẽ đồ thị U = f(I) b Nhận xét kết luận : Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ c Xác định giao điểm đồ thị với trục tung trục hoành, từ suy giá trị ξ r: I = Þ U = E = .(V ) E U = Þ Im = = (V ) R0 + r Từ suy ra: E =………………… (V); r = ……………………… ( W) PHƯƠNG ÁN : a Vẽ đồ thị y = f(x) b Nhận xét kết luận : c Xác định giao điểm đồ thị với trục tung trục hoành, từ suy giá trị ξ r: y = Þ xm =- b =- ( RA + R0 + r ) = (W) b x = Þ y0 = = (W/ V ) E Từ suy ra: E = ………………………….(V); r = …………………… ( W) III TRẢ LỜI CÂU HỎI : Câu 1: Tại mắc nối tiếp vôn kế với pin điện hoá thành mạch kín để đo hiệu đện U hai cực pin, không mắc nối tiếp miliampe kế với pin thành mạch kín để đo cường độ dòng diện chạy pin? Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ Câu : Tại phải mắc thêm điện trở bảo vệ R0 nối tiếp với pin điện hoá mạch điện? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………… BÀI : KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA ĐIÔT BÁN DẪN VÀ ĐẶC TÍNH KHUẾCH ĐẠI CỦA TRANZITO A KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA ĐIỐT BÁN DẪN Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ I - MỤC ĐÍCH - Khảo sát đặc tính chỉnh lưu điôt - Vẽ đặc tuyến Vôn-Ampe điôt II - CƠ SỞ LÍ THUYẾT Chất bán dẫn tính chất Chất bán dẫn chất có điện trở suất nằm khoảng trung gian kim loại chất điện môi Các chất bán dẫn tinh khiết điển hình gecmani (Ge) silic (Si) Từ sách Vật lí lớp 11 ta biết dòng điện chất bán dẫn, đặc điểm chất bán dẫn tinh khiết bán dẫn có tạp chất, chất bán dẫn loại n, loại p lớp chuyển tiếp p-n tượng vật lí xảy chất bán dẫn Điôt bán dẫn Điôt bán dẫn thực chất lớp chuyển tiếp p-n Nó cho dòng điện qua theo chiều từ p sang n Ta nói điôt bán dẫn có tính chỉnh lưu Với tính chất thương dùng để lắp mạch chỉnh lưu, biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều Điôt bán dẫn có nhiều loại loại chỉnh lưu, loại tách sóng, loại ổn áp, loại phát quang…, nguyên lí chung chúng ứng dụng bán dẫn có lớp chuyển tiếp p-n Chất bán dẫn nguyên liệu để sản xuất loại linh kiện bán dẫn Diode (điôt), Transistor (Tranzito), IC để dùng thiết bị điện tử ngày Dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n Dòng điện thuận dòng điện ngược qua lớp chuyển tiếp p-n - Ta mắc hai đầu mẫu bán dẫn ghép p-n vào nguồn điện có hiệu điện U, cho cực dương nguồn nối với bán dẫn p, cực âm nối với bán dẫn n, hình r sau Điện trường E n nguồn điện gây lớp chuyển tiếp p-n ngược chiều với r điện trường E lớp chuyển tiếp, làm yếu điện trường Kết dòng chuyển dời hạt mang điện đa số tăng cường Dòng hạt đa số gây nên dòng điện I có cường độ lớn chạy theo chiều từ bán dẫn p sang bán dẫn n Đó dòng điện thuận Dòng điện hiệu điện thuận nguồn điện gây nên tăng nhanh hiệu điện tăng Đây trường hợp lớp chuyển tiếp p-n mắc theo chiều thuận (còn gọi lớp chuyển tiếp p-n phân cực thuận) p r En n Lớp chuyển tiếp p-n mắc vào nguồn điện theo chiều thuận -Ta đổi cực nguồn điện mắc vào mẫu bán dẫn, tức mắc cực dương vào bán dẫn r r n, cực âm vào bán dẫn p Điện trường E n chiều với điện trường E , làm tăng cường điện trường Chuyển dời hạt thiểu số tăng cường, ngược lại, chuyển dời hạt đa số hoàn toàn bị ngăn cản Qua lớp chuyển tiếp có dòng hạt mang điện thiểu số, gây nên dòng điện I chạy từ phía n sang phía p Dòng điện có cường độ nhỏ không thay đổi ta tăng hiệu điện U Đó dòng điện ngược, hiệu điện ngược nguồn gây nên Đây trường hợp lớp chuyển tiếp p-n mắc theo Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ chiều ngược (hay phân cực ngược) Như vậy, dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n mắc theo chiều thuận (từ p sang n) có cường độ lớn, dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n mắc theo chiều ngược có cường độ nhỏ Lớp chuyển tiếp p-n dẫn điện tốt theo chiều, từ p sang n Lớp chuyển tiếp p-n có tính chất chỉnh lưu Kí hiệu số hình dạng điôt bán dẫn Thông thường, dụng cụ bán dẫn có hai cực, sử dụng lớp chuyển tiếp p-n, gọi điôt bán dẫn Dưới số hình dạng kí hiệu điôt bán dẫn Kí hiệu điôt Điôt ứng dụng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều, tách sóng, biến điệu… Đối với điôt chỉnh lưu thường làm Si tinh thể, phương pháp khuếch tán tạp chất, người ta tạo nên lớp chuyển tiếp p-n Để điôt làm việc với cường độ dòng điện lớn, lớp chuyển tiếp p-n cần có tiết diện lớn Nhiệt độ cao, tác dụng chỉnh lưu kém, nên để giữ cho điôt không nóng lên hiệu ứng Jun-Lenxơ dòng điện, người ta mắc phận tản nhiệt vào điôt Điôt chỉnh lưu dùng loại tiếp mặt, tức lớp tiếp xúc p-n có bề mặt lớn Điôt tách sóng loại điôt dùng để tách tín hiệu khỏi sóng mang cao tần, chẳng hạn máy thu thanh, máy thu hình Điôt tách sóng làm việc với dòng điện nhỏ, tần số cao, nên lớp chuyển tiếp cần có tiết diện nhỏ để giảm điện dung lớp p-n Thường dùng điôt tiếp điểm, tức lớp tiếp xúc p-n có tiết diện nhỏ Đo kiểm tra điôt • Đặt đồng hồ thang x 1Ω (loại đồng hồ điện động hiển thị kim), thang điôt (đồng hồ số), đặt hai que đo vào hai đầu điôt, nếu: • Đặt hai que đo đỏ đen vào cực khác điôt (lần 1), làm đổi lại cực điôt (lần 2) Nếu hai lần đo mà thấy kim lên có lần điôt tốt • Nếu đo hai lần kim lên gần 0Ω điôt bị chập • Đối với lần kim không lên, để thang 1KΩ mà đo mà kim lên chút điôt bị rò Để hiểu kỹ đặc tính điôt, cần khảo sát mối quan hệ dòng điện qua nó, tức khảo sát đường đặc trưng Vôn-Ampe III - DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM Bộ dụng cụ điện lớp 11 THPT, duyệt mua sắm, với chi tiết sau: Hộp gỗ (350 x 200 x 150)mm có bảng lắp ráp mạch điện Điện trở 820 Ω - 0,5 W đế Biến trở loại xoay mức (10 x 10 Ω) Điôt chỉnh lưu loại D4007 Biến nguồn dùng chốt chiều Hai đồng hồ vạn số D 830 10 Trường THPT Vĩnh Định Bộ dây nối có phích cắm đàn hồi Tổ Lý-Công nghệ IV CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Tiến hành mắc sơ đồ khảo sát R0 R0 K K Đ U V U Đ V R R A A b) a) Sơ đồ a) dùng để khảo sát tính chất dòng điện thuận qua điôt, sơ đồ b) dùng khảo sát tính chất dòng điện ngược qua điôt Trong đó: - Nguồn điện U đặt chốt V chiều - Biến trở R sử dụng kiểu phân áp, tức sử dụng dạng chốt cắm - Vôn kế V dùng đồng hồ vạn DT 830 đặt thang đo DCV 20 ý cực sơ đồ - Ampe kế A dùng đồng hồ vạn DT 830 đặt thang DCA 20m ý cực tình sơ đồ - Trong hai sơ đồ có khác đặc tính kỹ thuật, dòng thuận lớn dòng ngược nhỏ Do ampe kế trường hợp đo dòng điện ngược cần mắc vào nhánh điôt để tránh đo dòng qua vôn kế Khảo sát dòng điện thuận qua điôt - Dùng sơ đồ a) Tiến hành điều chỉnh biến trở chạy để có giá trị U giá trị I tương ứng Nếu sử dụng biến trở theo mức thay đổi mức giá trị điện áp 1V, 2V, 3V, 4V, 5V cách thay đổi vị trí chốt cắm biến trở R Đọc giá trị tương 11 Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ ứng ampe kế ghi vào bảng sau Chú ý thời gian thao tác nên nhanh chóng tránh để điôt nóng lên nhiều làm thay đổi tính chất U 1V 2V 3V 4V 5V I - Vẽ đồ thị theo giá trị bảng, với hai trục tương ứng U I Khảo sát dòng điện ngược qua điôt Dùng sơ đồ b) Các bước tiến hành tương tự Có thể dùng mức điện áp rộng như: 2V, 4V, 6V, 8V, 10V - Vẽ đồ thị với hệ trục toạ độ dòng điện thuận qua điôt - So sánh đường đặc trưng Vôn-Ampe thực nghiệm với đường lí thuyết có dạng sau: I Uđt U U0 B KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH KHUẾCH ĐẠI CỦA TRANZITO I MỤC ĐÍCH - Khảo sát đặc tính khuếch đại tranzito mạch điện đơn giản - Xác định hệ số khuếch đại mạch tranzito II CƠ SỞ LÝ THUYẾT - Tranzito (lưỡng cực) n-p-n dụng cụ bán dẫn, cấu tạo từ tinh thể bán dẫn có miền mang tính dẫn p mỏng kẹp hai miền mang tính dẫn n - Điện cực nối với miền n có mật độ electron lớn gọi cực eemitơ E, điện cực nối với miền n lại gọi cực colectơ C, điện cực nối với miền p gọi cực bazơ B Tranzito n-p-n ký hiệu hình vẽ: - Để tranzito hoạt động, ta phải đặt nguồn điện có hiệu điện U1 vào hai cực B-E phải đặt nguồn điện có hiệu điện U2 (với U2>U1) vào hai cực C-E, cho lớp chuyển tiếp B-E phân cực thuận lớp chuyển tiếp C-B phân cực ngược Tranzito có tác 12 Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ dụng khuếch đại cường độ dòng điện hiệu điện - gọi chung khuếch đại tín hiệu điện - Trong thí nghiệm này, ta sử dụng đồng hồ đo điện đa số để khảo sát đặc tính khuếch đại dòng điện tranzito n-p-n mạch điện đơn giản III DỤNG CỤ Bộ thí nghiệm “Khảo sát đặc tính khuếch đại tranzito” - Tranzito lưỡng cực n-p-n - Nguồn điện U (AC-DC: 0-3-6-9-12V/3A) - Biến trở núm xoay R - Điện trở RB=220K W; RC=680 W - đồng hồ đo điện đa số - Bảng lắp ráp mạch điện - Dây nối, khoá K IV TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM Mắc tranzito n-p-n đồng hồ đo điện đa số theo hình vẽ, ý đặt đúng: - Khoá K vị trí OFF - Nguồn điện U vị trí 9V chiều - Biến trở R nối với hai cực dương âm nguồn điện chiều U theo kiểu phân áp - Micrôampe kế A1 vị trí DCA 200 m, mắc nối tiếp với điện trở RB=220k W cực bazơ B tranzito - Miliampe kế A2 vị trí DCA 20m, mắc nối tiếp với điện trở RC=680 W cực colectơ C tranzito Gạt công tắc nguồn điện U bên phải Đóng khoá K vặn núm xoay biến trở R đến vị trí cho micrôampe kế A1 cường độ dòng điện IB lớn Ghi giá trị tương ứng dòng điện IB micrôampe kế A1 cường độ dòng điện IC miliampe kế A2 vào bảng thực hành 18.2 Thực năm lần động tác trên, lần lại thay đổi vị trí núm xoay biến trở R từ 100 W đến 50 W (mỗi lần giảm 10 W) để giảm dần cường độ dòng điện IB Ghi giá trị tương ứng cường độ dòng điện IB cường độ dòng điện IC vào bảng thực hành 18.2 Tắt điện đồng hồ số A1, A2 nguồn điện chiều U thực xong phép đo BÀI BÁO CÁO KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA ĐIỐT BÁN DẪN VÀ ĐẶC TÍNH KHUẾCH ĐẠI CỦA TRAN ZITO 13 Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ Họ tên :……………………………………; Lớp:………., ngày thực hành:……………… I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: II NGUYÊN TẮC: ( VẼ CÁC MẠCH ĐIỆN) A ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA DIODE : B ĐẶC TÍNH KHUẾCH ĐẠI CỦA TRANSISTOR: III KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: A ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA DIODE BÁN DẪN: DIODE PHÂN CỰC THUẬN U (V) - DIODE PHÂN CỰC NGƯỢC Ith(mA) U (V) Vẽ đồ thị I = f(U) : 14 Ing (μA) Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ - Từ đồ thị rút nhận xét kết luận : B ĐẶC TÍNH KHUẾCH ĐẠI CỦA TRANSISTOR: RC = ……………… Lần TN IB (μA) IC (Ma) β = IC/IB - - Tính giá trị trung bình β sai số lớn phép đo : b = ( D b) max = Ghi kết phép đo: b = b ±( b) max = ± Vẽ đồ thị IC = f(IB) : 15 Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ C Câu hỏi: Điốt chỉnh lưu có đặc tính gì? Hãy nói rõ chiều dòng điện chạy qua điốt Giải thích sao? Tranzito có đặc tính gì? Muốn dùng tranzito n-p-n để khuếch đại dòng điện, ta phải nối cực với nguồn điện nào? BÀI : XÁC ĐỊNH TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH PHÂN KỲ 16 Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ I MỤC ĐÍCH - Xác định tiêu cự thấu kính phân kì - Rèn luyện kĩ sử dụng, lắp ráp, bố trí linh kiện quang kĩ tìm ảnh vật cho thấu kính II CƠ SỞ LÍ THUYẾT Xác định tiêu cự thấu kính phân kì Để xác định tiêu cự thấu kính phân kì, ta ghép đồng trục với thấu kính hội tụ cho vị trí ảnh thật A1B1 vật AB cho thấu kính hội tụ nằm phía sau thấu kính phân kì nằm tiêu cự vật thấu kính phân kì Khi đó, ta thu ảnh thật A2B2 vật A1B1 cho thấu kính phân kì Sau đo khoảng cách d d’ từ ảnh thật A1B1 ảnh thật A2B2 đến quang tâm O2 thấu kính phân kì (hình 2), tiêu cự ƒ thấu kính phân kì xác định theo công thức: dd ' f = d +d ' Hình 2: Xác định tiêu cự thấu kính phân kì III DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM • Dụng cụ thí nghiệm - Một băng quang học dài 000 mm, có gắn thước thẳng chia đến milimét - Một thấu kính hội tụ - Một thấu kính phân kì - Một đèn chiếu sáng V – W dây dẫn - Một nguồn điện V – A - Vật AB có dạng hình số nằm lỗ tròn nhựa - Màn ảnh - Năm đế trượt để cắm đèn, vật, hai thấu kính ảnh IV CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 17 Trường THPT Vĩnh Định Xác định tiêu cự thấu kính phân kì Tổ Lý-Công nghệ Hình 4: Bộ thí nghiệm xác định tiêu cự thấu kính phân kì Tìm hiểu kĩ dụng cụ để lắp đặt, bố trí thí nghiệm Bước Lắp đặt thí nghiệm - Bố trí đèn, vật AB (là hình số lỗ tròn nhựa), thấu kính hội tụ ảnh cho thu ảnh rõ nét có kích thước nhỏ vật Đánh dấu vị trí A ảnh thật A1B1 băng quang học - Đặt thấu kính phân kì vào trước cách khoảng d = 50 mm Vị trí thấu kính phân kì đánh dấu điểm O băng quang học Dịch dần xa thấu kính phân kì thu ảnh rõ nét Đánh dấu vị trí A băng quang học, vị trí ảnh A2B2 Khoảng cách O2A1 = d, khoảng cách O2A2 = d’ Đo ghi vào bảng số liệu khoảng cách dd ' d, d’ Tính tiêu cự thấu kính phân kì theo công thức f = ghi vào bảng số d +d ' liệu Bước Lặp lại bước thí nghiệm hai lần cách dịch vị trí thấu kính phân kì ứng với giá trị d gần với giá trị đo Đo cặp giá trị d d ’, sau tính ƒ lần thí nghiệm Ghi kết nhận vào bảng số liệu - Tính f D f - Tính giá trị f D f công thức: f = f1 + f + f f - n + f - n + f3 - n ; Df = 3 f = f +D f - Nhận xét kết thí nghiệm V CÁC VẤN ĐỀ CẦN CHÚ Ý Xác định tiêu cự thấu kính phân kì - Cần phải lắp đặt tất phụ kiện (đèn, thấu kính, vật, ) đảm bảo đồng trục, nghĩa trục quang học chúng trùng song song với băng quang học 18 Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ - Lựa chọn vị trí thích hợp nguồn sáng, vật AB, thấu kính hội tụ để hứng rõ nét ảnh thật A1B1 nhỏ AB Sau vặn vít để chốt chặt vị trí nguồn, vật AB, thấu kính hội tụ - Các yếu tố ảnh hưởng đến kết thí nghiệm như: tính đồng trục hệ, xác định vị trí đặt thấu kính phân kì, vị trí ảnh A1B1, vị trí ảnh để hứng ảnh A2B2 (để xác định d, d’) BÀI BÁO CÁO XÁC ĐỊNH TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH PHÂN KỲ Họ tên :……………………………………; Lớp:………., ngày thực hành:……………… 19 Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ MỤC ĐÍCH TÓM TẮT LÍ THUYẾT Hình vẽ: Công thức tính KẾT QUẢ Lần thí nghiệm d (mm) d’ (mm) ƒ (mm) Trung bình dd ' - Công thức sử dụng f = d +d ' Tính f D f - Tính giá trị f D f công thức: f = Df = f1 + f + f =………………………………………………… f1 - n + f - n + f - n = Tính sai số tỉ đối d 20 Trường THPT Vĩnh Định d= Tổ Lý-Công nghệ Df = f Kết luận f = f ±D f = (dùng quy tắc làm tròn số liệu) ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… CÂU HỎI - Có thể xác định tiêu cự thấu kính hội tụ L0 tiến hành thí nghiệm không? Nếu biết em nói rõ nội dung thuộc phần thí nghiệm - Có thể thực phép đo tiêu cự f thấu kính phân kỳ L cách ghép đồng trục với thấu kính hội tụ L0, vật thật đặt gần thấu kính hội tụ so với thấu kính phân kỳ không? Nếu được, em nói rõ bươc tiến hành vẽ hình minh hoạ 21 [...]... IC trên miliampe kế A2 vào bảng thực hành 18.2 3 Thực hiện năm lần động tác trên, mỗi lần lại thay đổi vị trí núm xoay của biến trở R từ 100 W đến 50 W (mỗi lần giảm 10 W) để giảm dần cường độ dòng điện IB Ghi giá trị tương ứng của cường độ dòng điện IB và cường độ dòng điện IC vào bảng thực hành 18.2 4 Tắt điện của các đồng hồ hiện số A1, A2 và nguồn điện một chiều U khi thực hiện xong các phép đo... và kĩ năng tìm ảnh của vật cho bởi thấu kính II CƠ SỞ LÍ THUYẾT Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì Để xác định tiêu cự của thấu kính phân kì, ta ghép nó đồng trục với thấu kính hội tụ sao cho vị trí ảnh thật A1B1 của vật AB cho bởi thấu kính hội tụ nằm ở phía sau thấu kính phân kì và nằm trong tiêu cự vật của thấu kính phân kì Khi đó, trên màn ta thu được ảnh thật A2B2 của vật A1B1 cho bởi thấu... 2V 3V 4V 5V I - Vẽ đồ thị theo các giá trị trong bảng, với hai trục tương ứng U và I 3 Khảo sát dòng điện ngược qua điôt Dùng sơ đồ b) Các bước tiến hành tương tự như trên Có thể dùng các mức điện áp rộng hơn như: 2V, 4V, 6V, 8V, 10V - Vẽ đồ thị cùng với hệ trục toạ độ của dòng điện thuận qua điôt - So sánh đường đặc trưng Vôn-Ampe thực nghiệm với đường lí thuyết có dạng sau: I Uđt U U0 B KHẢO SÁT ĐẶC... 3 A - Vật AB có dạng hình số 1 nằm trong lỗ tròn của tấm nhựa - Màn ảnh - Năm đế trượt để cắm đèn, vật, hai thấu kính và màn ảnh IV CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 17 Trường THPT Vĩnh Định Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì Tổ Lý-Công nghệ Hình 4: Bộ thí nghiệm xác định tiêu cự của thấu kính phân kì Tìm hiểu kĩ các dụng cụ để lắp đặt, bố trí thí nghiệm Bước 1 Lắp đặt thí nghiệm - Bố trí đèn, vật AB... dòng điện thuận qua điôt - Dùng sơ đồ a) Tiến hành điều chỉnh biến trở con chạy để có các giá trị của U và giá trị I tương ứng Nếu sử dụng biến trở theo các mức thì thay đổi các mức giá trị điện áp 1V, 2V, 3V, 4V, 5V bằng cách thay đổi vị trí chốt cắm giữa của biến trở R Đọc các giá trị tương 11 Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ ứng trên ampe kế và ghi vào bảng sau Chú ý thời gian thao tác nên nhanh... = d’ Đo và ghi vào bảng số liệu các khoảng cách dd ' d, d’ Tính tiêu cự của thấu kính phân kì theo công thức f = và ghi vào bảng số d +d ' liệu 2 Bước 2 Lặp lại bước thí nghiệm trên hai lần bằng cách dịch vị trí của thấu kính phân kì ứng với giá trị d gần với giá trị đo được ở trên Đo các cặp giá trị d và d ’, sau đó tính ƒ trong từng lần thí nghiệm Ghi các kết quả nhận được vào bảng số liệu 2 - Tính... phải lắp đặt tất cả phụ kiện (đèn, thấu kính, vật, màn ) đảm bảo đồng trục, nghĩa là trục quang học của chúng trùng nhau và song song với băng quang học 18 Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ - Lựa chọn các vị trí thích hợp của nguồn sáng, vật AB, thấu kính hội tụ để hứng được rõ nét ảnh thật A1B1 nhỏ hơn AB Sau đó vặn các vít để chốt chặt vị trí của nguồn, vật AB, thấu kính hội tụ - Các yếu tố ảnh hưởng... d, d’) BÀI BÁO CÁO XÁC ĐỊNH TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH PHÂN KỲ Họ và tên :……………………………………; Lớp:………., ngày thực hành: ……………… 19 Trường THPT Vĩnh Định Tổ Lý-Công nghệ 1 MỤC ĐÍCH 2 TÓM TẮT LÍ THUYẾT Hình vẽ: ... tiến hành thí nghiệm này được không? Nếu biết em hãy nói rõ nội dung này thuộc phần nào của bài thí nghiệm - Có thể thực hiện phép đo tiêu cự f của thấu kính phân kỳ L bằng cách ghép nó đồng trục với một thấu kính hội tụ L0, nhưng vật thật...Trường THPT Vĩnh Định 7 Bộ dây nối có phích cắm đàn hồi Tổ Lý-Công nghệ IV CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 1 Tiến hành mắc sơ đồ khảo sát R0 R0 K K Đ U V U Đ V R R A A b) a) Sơ đồ a) dùng để khảo sát tính chất dòng điện thuận qua điôt, còn sơ đồ b) dùng khảo sát tính chất dòng điện ngược qua điôt Trong ... trục hoành R0 + r Từ ta tính E r = E - I m R0 Im Đó kết cần thực hành thí nghiệm Xử lí kết phương án 2: Cũng với bảng số liệu này, thực vẽ đồ thị tính toán theo phương trình y = f(x) Các điểm... (sgk) V - TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Mạch điện bảng số liệu cho Phương án 1và 2: E, r R0 V K Rx A - Dùng dây nối có chốt cắm linh kiện mắc mạch theo sơ đồ (theo bảng lắp ráp mạch điện lớp 11) - Sau kiểm... tắc đồng hồ ON Chờ ổn định đọc ghi kết vào bảng sau Sau gạt công tắc đồng hồ OFF ngắt công tắc chạy mạch RN=10Ω +100Ω Lần Lần Lần I2 U2 Bảng Với bảng bảng số liệu, dựa theo hệ phương trình sau