- Khi ta nối nguồn điện một chiều cú suất điện động E, điện trở trong rvới điện trở
2.5.2.Xõy dựng bài thớ nghiệm dũng điện trong kim loạ
Đề tài 1: Thớ nghiệm khảo sỏt dũng điện trong kim loại trong trường hợp nhiệt độ khụng đổi
* Mục đớch thớ nghiệm
Chứng minh bằng thực nghiệm dũng điện trong kim loại khi nhiệt độ khụng đổi tuõn theo định luật ễm (Đường cong dặc trưng V-A là đường thẳng).
* Cơ sở lý thuyết
Dũng điện trong kim loại là dũng dịch chuyển cú hướng của cỏc electron tự do ngược chiều điện trường. Khi nhiệt độ khụng đổi thỡ điện trở suất của kim loại khụng đổi, lỳc này dũng điện trong kim loại tuõn theo định luật ễm cho đoạn mạch thuần nhất, do đú đường đặc trưng V-A là đường thẳng.
* Dụng cụ thớ nghiệm
Tờn thiết bị Số lượng
Đồng hồ đa năng (a) 2
Điện trở loại 100Ω(b) 1
Nguồn điện (c) 1
Cỏc dõy nối
* Lắp đặt thớ nghiệm (xem hỡnh 3)
- Đặt một đồng hồ đa năng ở chế độ đo cường độ dũng điện, một đồng hồ đo hiệu điện thế.
- Nối nguồn điện, điện trở, đồng hồ đo cường độ dũng điện thành mạch kớn, điện trở và cỏc dõy nối được bố trớ trờn bản mạch. Nguồn được lấy ra ở chế độ dũng một chiều DC 12 V.
- Lưu ý: Cực dương và õm của đồng hồ đo phải nối với cực õm và dương của dũng điện. Ban đầu thường để ở thang chia lớn nhất nhằm đảm bảo an toàn cho đồng hồ đo, sau đú mới giảm thang đo để phự hợp với số liệu cần đo của bài thớ nghiệm.
* Tiến hành thớ nghiệm
- Bật cụng tắc của nguồn điện và hai đồng hồ đo, điều chỉnh hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở mỗi lần thay đổi 2 V bằng nỳm vặn.
Hỡnh 3: Thớ nghiệm khảo sỏt dũng điện trong kim loại trong trường hợp nhiệt độ
khụng đổi
Ảnhh 3: Thớ nghiệm khảo sỏt dũng điện trong kim loại trong trường hợp nhiệt độ
khụng đổi a a c d b R V A
- Đọc số chỉ của vụn kế và ampe kế.
- Tiến hành thớ nghiệm nhiều lần, ghi kết quả vào bảng số liệu:
Lần đo I (A) UAB 1 2 3 4 5 6 7 8 9
* Xử lớ và đỏnh giỏ kết quả thớ nghiệm
- Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu điện thế giữa hai đầu và cường độ dũng điện chạy qua điện trở.
- Dự đoỏn phương trỡnh toỏn học của đồ thị, đưa ra nhận xột.
* Cõu hỏi vận dụng thớ nghiệm vào dạy học
- Thớ nghiệm vừa thực hiện thuộc hỡnh thức nào của thớ nghiệm giỏo khoa vật lớ?
- Sử dụng thớ nghiệm này khi nào trong quỏ trỡnh dạy dũng điện trong kim loại ? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Xõy dựng hệ thống cõu hỏi đàm thoại gợi mở với học sinh trong khi thực hiện thớ nghiệm này ở hỡnh thức thớ nghiệm biểu diễn kiểm chứng định luật, thớ nghiệm thực hành kiểm chứng định luật và thớ nghiệm nghiờn cứu khảo sỏt định luật.
- Với cỏc dụng cụ thớ nghiệm như trờn, nhưng thay điện trở bằng cỏc cuộn dõy constantan cú đường kớnh 0.2 mm, 0.4 mm, một thước đo chiều dài, 2 kẹp, hóy lập phương ỏn và tiến hành cỏc thớ nghiệm: Khảo sỏt sự phụ thuộc của điện
trở dõy dẫn vào tiết diện của dõy dẫn. Khảo sỏt sự phụ thuộc của điện trở dõy dẫn vào chiều dài của dõy dẫn.Xỏc định điện trở suất của dõy dẫn.
(Lưu ý: Constantan là một hợp kim đồng - niken thường bao gồm đồng và niken 45% 55% . Tớnh năng chớnh của nú là điện trở cú điện trở suất khụng đổi trong một phạm vi nhiệt độ rộng).
Đề tài 2: Thớ nghiệm khảo sỏt dũng điện trong kim loại trong trường hợp nhiệt độ thay đổi
* Mục đớch thớ nghiệm
Chứng minh bằng thực nghiệm dũng điện trong kim loại khi nhiệt độ thay đổi khụng tuõn theo định luật ễm cho đoạn mạch thuần nhất (Đường đặc trưng V – A là đường cong).
* Cơ sở lý thuyết
Dũng điện trong kim loại là dũng dịch chuyển cú hướng của cỏc electron tự do ngược chiều điện trường. Khi nhiệt độ thay đổi thỡ điện trở suất của kim loại thay đổi theo nhiệt độ:
[1 ( o)]
o + t−t
=ρ α
ρ Với to thường lấy 20 độ, α được gọi là hệ số nhiệt điện trở, cú đơn vị là K−1.
Lỳc này dũng điện trong kim loại khụng tuõn theo định luật ễm.
* Dụng cụ thớ nghiệm
Tờn thiết bị Số lượng
Đồng hồ đa năng (a) 2
Búng đốn Đ (b) 1
Nguồn điện (c) 1
Bảng mạch 1
Cỏc dõy nối
* Lắp đặt thớ nghiệm (xem hỡnh 4)
- Đặt một đồng hồ đa năng ở chế độ đo cường độ dũng điện, một đồng hồ đo hiệu điện thế.
- Nối nguồn điện, điện trở, đồng hồ đo cường độ dũng điện thành mạch kớn, điện trở và cỏc dõy nối được bố trớ trờn bản mạch. Nguồn được lấy ra ở chế độ dũng một chiều DC 12 V.
* Tiến hành thớ nghiệm
- Bật cụng tắc của nguồn điện và hai đồng hồ đo, điều chỉnh hiệu điện thế giữa hai đầu búng đốn mỗi lần thay đổi 2 V bằng nỳm vặn.
- Đọc số chỉ của vụn kế và ampe kế.
- Tiến hành thớ nghiệm nhiều lần, ghi kết quả vào bảng số liệu:
Lần đo I (A) U(V) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ảnhh 4: Thớ nghiệm khảo sỏt dũng điện trong kim loại trong trường hợp nhiệt độ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
thay đổi
Hỡnh 4: Thớ nghiệm khảo sỏt dũng điện trong kim loại trong trường hợp nhiệt độ
thay đổi
Đ
* Xử lớ và đỏnh giỏ kết quả thớ nghiệm
- Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu điện thế giữa hai đầu và cường độ dũng điện chạy qua búng đốn.
- Nhận xột đường đặc trưng V - A.
* Cõu hỏi vận dụng thớ nghiệm vào dạy học
- Thớ nghiệm vừa thực hiện thuộc hỡnh thức nào của thớ nghiệm giỏo khoa vật lớ?
- Sử dụng thớ nghiệm này khi nào trong quỏ trỡnh dạy dũng điện trong kim loại?
- Xõy dựng hệ thống cõu hỏi đàm thoại gợi mở với học sinh trong khi thực hiện thớ nghiệm này ở hỡnh thức thớ nghiệm biểu diễn kiểm chứng, thớ nghiệm thực hành kiểm chứng và thớ nghiệm nghiờn cứu khảo sỏt.
- Với cỏc dụng cụ thớ nghiệm như trờn, thay điện trở bằng cỏc cuộn dõy đồng và sắt cú đường kớnh 0.2 mm, 0.4 mm, một thước đo chiều dài, 2 kẹp, hóy đề xuất phương ỏn tiến hành thớ nghiệm: Đo và so sỏnh điện trở suất của hai kim loại trờn