- Khi ta nối nguồn điện một chiều cú suất điện động E, điện trở trong rvới điện trở
2.5.3.Xõy dựng bài thớ nghiệm Dũng điện trong chất điện phõn
Đề tài 1: Khảo sỏt dũng điện trong chất điện phõn với trường hợp dương cực tan
* Mục đớch thớ nghiệm
Chứng minh bằng thực nghiệm dũng điện trong chất điện phõn với trường hợp dương cực tan tuõn theo định luật ễm (đường đặc trưng V – A là đường thẳng)
Khi hũa tan chất điện phõn (Cỏc dung dịch muối, axit, bazơ) vào nước (hoặc nung núng chảy), trong dung dich sẽ xuất hiện cỏc ion õm và dương. Trong dung dich sẽ xuất hiện cỏc quỏ trỡnh như: Sự phõn li – sự tỏi hợp. Cụ thể của cỏc quỏ trỡnh này là:
Sự phõn ly: Là hiện tượng khi muối, axit, bazơ được hũa tan vào nước cỏc phõn tử của chỳng dễ dàng tỏch ra thành cỏc ion trỏi dấu. Vớ dụ: Muối NaCl → Na+ + Cl−.
Sự tỏi hợp: Là hiện tượng sau khi phõn ly, trong khi chuyển động nhiệt hỗn loạn, một số ion dương cú thể kết hợp lại với ion õm khi va chạm, để trở thành nguyờn tử trung hũa. Khớ đặt điện thế vào hai cực, trong bỡnh điện phõn cú điện trường, cỏc ion chuyển động theo định hướng của điện trường. vậy: Dũng điện trong chất điện phõn là dũng dịch chuyển cú hướng của cỏc ion dương theo chiều điện trường và cỏc ion õm ngược chiều điện trường.
Nếu cú trường hợp dương cực tan, tức là điện phõn một dung dịch muối kim loại mà anốt làm bằng chớnh kim loại ấy. Lỳc này, dũng điện trong chất điện phõn tuõn theo định luật ễm, giống như đối với đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần.
* Dụng cụ thớ nghiệm (Ảnh 3)
Tờn thiết bị Số lượng
Đồng hồ đa năng (a) 02
Nguồn điện (b) 01
Hộp thủy tinh đựng dung dịch chất điện phõn CuSO4(c) 01
Bản kim loại Sắt và Đồng (d) 01
Bảng mạch (e) 01
Kẹp sắt 02
Cỏc dõy nối
* Lắp rỏp thớ nghiệm (xem hỡnh 5)
- Một đồng hồ đo đa năng đặt ở chế độ đo cường độ dũng điện. 01 đồng hồ đo đa năng đặt ở chế độ hiệu điện thế.
- Hũa tan một nửa thỡa CuSO4 vào nước trong bỡnh thủy tinh.
- Dựng 2 kẹp sắt kẹp vào hai bản kim loại đồng và sắt, đặt vào hộp thủy tinh dung dịch chất điện phõn CuSO4.
- Dựng dõy nối nối hai kẹp kim loại với hai chốt trờn bảng mạch.
- Nối nguồn điện, hai tấm kim loại và đồng hồ đo đa năng thành mạch kớn. Tấm đồng được nối với cực dương, sắt nối với cực õm.
- Nguồn lấy ra là dũng một chiều với hiệu điện thế một chiều DC 12 V.
* Tiến hành thớ nghiệm - Bật cụng tắc nguồn điện. b e c a d
Ảnh 5: Thớ nghiệm khảo sỏt dũng điện trong chất điện phõn với trường hợp dương cực tan C u Fe 4 CuSO A V
Hỡnh 5: Thớ nghiệm khảo sỏt dũng điện trong chất điện phõn với trường hợp dương cực tan
- Vặn nỳm điều chỉnh hiệu điện thế trờn nguồn điện mỗi lần 1 V, đọc số chỉ của đồng hồ đo và ghi cỏc số đo vào bảng dưới đõy :
Lần đo U(V) I(A) 1 2 3 4 5 6
* Xử lớ và đỏnh giỏ kết quả thớ nghiệm
- Mụ tả hiện tượng.
- Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu điện thế giữa hai đầu và cường độ dũng điện chạy bỡnh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Dự đoỏn phương trỡnh toỏn học của đồ thị, đưa ra nhận xột về mối quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dũng điện chạy qua bỡnh trong trường hợp dương cực tan
* 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 chất điện phõn?
- 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 dũng điện trong chất điện phõn với dương cực tan.
- Với cỏc dụng cụ thớ nghiệm đó trờn, hóy xõy dựng và tiến hành thớ nghiệm: Khảo sỏt sự phụ thuộc tớnh dẫn điện của dung dịch chất điện
phõn vào nồng độ chất điện phõn và thớ nghiệm mạ điện. (Đề xuất và bổ xung cỏc dụng cụ thớ nghiệm cũn thiếu).
Đề tài 2: Khảo sỏt dũng điện trong chất điện phõn với trường hợp dương cực khụng tan
* Mục đớch thớ nghiệm
Chứng minh bằng thực nghiệm dũng điện trong chất điện phõn với trường hợp dương cực tan tuõn theo định luật ễm (đường đặc trưng V – A là đường thẳng)
* Cơ sở lý thuyết
Đối với trường hợp dương cực khụng tan, dũng điện đi qua bỡnh điện phõn khụng tuõn theo định luật ễm (đường đặc trưng V – A là đường cong).
* Dụng cụ thớ nghiệm (Ảnh 3)
Tờn thiết bị Số lượng
Đồng hồ đa năng (a) 02
Nguồn điện (b) 01
Hộp thủy tinh đựng dung dịch chất điện phõn CuSO4(c) 01
Bản kim loại Sắt và Kẽm (d) 01
Bảng mạch (e) 01
Kẹp sắt 02
Cỏc dõy nối
* Lắp rỏp thớ nghiệm (xem hỡnh 6)
- Một đồng hồ đo đa năng đặt ở chế độ đo cường độ dũng điện.
- Dung 2 kẹp sắt kẹp vào hai bản kim loại và đặt vào hộp thủy tinh đựng dung dịch chất điện phõn CuSO4.
- Dựng dõy nối nối hai kẹp kim loại với hai chốt trờn bảng mạch.
- Nối nguồn điện, hai tấm kim loại và đồng hồ đo đa năng thành mạch kớn. - Nguồn lấy ra là dũng một chiều với hiệu điện thế một chiều DC 12 V.
Zn Fe 4 CuSO A V
* Tiến hành thớ nghiệm
- Bật cụng tắc nguồn điện.
- Vặn nỳm điều chỉnh hiệu điện thế trờn nguồn điện thay đổi mỗi lần 1 V. Đọc số chỉ của Ampe kế và nguồn điện, ghi cỏc số đo vào bảng dưới đõy: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lần đo U(V) I(A)
1 2 3
Hỡnh 6: Thớ nghiệm khảo sỏt dũng điện trong chất điện phõn với trường hợp dương cực khụng tan b e c a d
Ảnh 6: Thớ nghiệm khảo sỏt dũng điện trong chất điện phõn với trường hợp dương cực khụng tan
4 5
* Xử lớ và đỏnh giỏ kết quả thớ nghiệm
- Mụ tả hiện tượng.
- Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu điện thế giữa hai đầu và cường độ dũng điện chạy bỡnh.
- Đưa ra kết luận về dũng điện trong chất điện phõn trong trường hợp dương cực khụng tan.
* 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 chất điện phõn?
- 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 dũng điện trong chất điện phõn với dương cực khụng tan. - Với cỏc dụng cụ thớ nghiệm trờn, thay dung dịch CuSO4 bằng dung
dịch H2SO4 10 % và nước cất. Hóy đề xuất phương ỏn thớ nghiệm Tạo ra một ắc quy điện, Khảo sỏt sự phụ thuộc của hiệu điện thế hai cực của bỡnh ắc quy vào nồng độ dung dịch H2SO4 (Đề xuất và bổ xung cỏc dụng cụ thớ nghiệm cũn thiếu).