7. Cấu trúc luận văn
2.2.3.2. Xây dựng hệ thống BTTN dạng 1 cho chơng‘’Dòng điện không đổi’’
Bài 1. Một acquy bị mất ký hiệu các cực dơng và cực âm. Chỉ bằng hai dây dẫn và một cốc nớc ( nớc uống thông thờng ) làm cách nào có thể xác định lại các cực của acquy. Hãy nêu phơng án thực hiện.
1. Phân tích
- Với các thiết bị đã cho làm thế nào để có đợc một mạch điện kín? - Khi nhúng hai dây dẫn vào cốc nớc thì có hiện tợng gì xảy ra? - Hiện tợng xảy ra giải thích thế nào ; từ đó suy ra các cực của acquy.
2. Tiến hành giải :
- Nối hai dây dẫn vào hai cực của acquy rồi nhúng hai đầu tự do vào cốc nớc. Hình 2.1.
- Quan sát hiện tợng:
ở phía đầu dây nào có nhiều bọt khí hơn là cực âm, cực còn lại là cực dơng.
- Giải thích hiện tợng:
Một phân tử nớc đợc tạo bởi 2 nguyên tử hiđrô
và 1 nguyên tử ôxi. Trong quá trình điện phân số nguyên tử hiđrô đợc giải phóng nhiều gấp đôi so với ôxi, do đó điện cực có nhiều bọt khí là điện cực mà tại đó hiđrô đợc giải phóng. Nhng các Ion hiđrô tích điện dơng nên khí này phải đợc giải phóng ở cực âm.
3.Nhận xét:
Đây là một bài tập định tính mang tính thực tiễn, việc giải bài tập này giúp học sinh hiểu rõ hơn về hiện tợng điện phân. Khi giải đợc bài tập này HS đã biết vận dụng các kiến thức vào tình huống thực tiễn.
125
Bài 2. Trong tờng một toà nhà có đặt ngầm trong bê tông một cáp điện, trong đó có 3 dây dẫn giống nhau và chỉ để lộ đầu dây ở các vị trí xa nhau nh hình H.2.2 . Hãy tìm cách xác định điểm đầu và điểm cuối của mỗi dây với ít thao tác nhất bằng các dụng cụ: - Một pin con thỏ 1,5 V - Một đoạn dây dẫn ngắn khoảng 20 cm - Một bóng đèn 1.5 V, 3W 1. Phân tích;
- Với các dụng cụ đã cho ta sẽ nhận biết điểm đầu và điểm cuối của sợi dây dựa vào hiện tợng gì? - Để đèn sáng thì ta phải có điều kiện gì? - Tiến hành thao tác nh thế nào? 2. Tiến hành giải:
- Đánh dấu 3 điểm đầu dây là 1, 2, 3 và 3 điểm cuối dây là a, b, c nh hình vẽ ( H.2.3)
- Cắt đoạn dây dẫn thành 4 đoạn. 3 đoạn mắc nối tiếp pin và bóng đèn.
- Nối 1-2, mắc pin nối tiếp đèn rồi chạm vào hai điểm cuối bất kỳ (ví dụ: a, b ) nếu đèn sáng thì đầu c chính là điểm cuối của dây 3.
- Tách 1-2, rồi nối 1-3 rồi làm tơng tự ta sẽ phát hiện đợc cuối của dây 2 suy ra điểm cuối của dây 1.
3. Nhận xét:
Đây là BTTN có tính thực tế. Việc giải bài tập này giúp HS rèn luyện kỹ năng t duy logic, kết hợp vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
Bài 3. Có hai ngọn đèn điện giống nhau. Hãy tìm cách mắc mạch điện gồm hai bóng
đèn đó và lựa chọn một cái chuyển mạch để có thể thắp sáng ngọn đèn này hay ngọn đèn kia, hoặc thắp sáng cả hai cùng một lúc, hoặc tắt đợc cả hai cùng một lúc.
1. Phân tích :
- Hai đèn này có thể mắc nối tiếp đợc không? vì sao?
H.2.2 H.2.3 1 2 3 a cb H.2.4
- Cái chuyển mạch phải có cấu tạo nh thế nào và đặt ở vị trí nào để sao cho có thể ngắt mạch cả cả hai đèn, thắp sáng đợc một hoặc cả hai đèn?
2. Tiến hành giải:
- Mắc song song hai bóng đèn và qua qua đờng dây dẫn bằng một cái chuyển mạch.
- Thiết kế cái chuyển mạch phải đợc chọn sao cho có thể đồng thời ngắt mạch đợc cả hai đèn. Ta chọn cái chuyển mạch mà phần động có dạng chữ T . Sơ đồ đợc biểu diễn nh hình H.2.5. 3. Nhận xét: Đây là một BTTN
định tính qua việc giải bài tập này giúp học sinh phát triển t duy và vận dụng đợc kiến thức đã học vào tình huống cụ thể.
Bài 4. Một điện trở R1 cha biết giá trị. Hãy lập các phơng án để đo giá trị điện trở đó nếu cho thiết bị:
- Một nguồn điện một chiều. - Một vôn kế.
- Một ampe kế.
- Một điện trở R2 đã biết và các dây nối( điện trở không đáng kể).
1. Phân tích: Hớng dẫn để HS tìm hai phơng án:
a) Nếu hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp thì tỉ số ? 2 1 =
U U
- Đo HĐT U1,U2 nh thế nào?
b) Nếu hai điện trở R1, R2 mắc song song thì tỉ số ? 2 1 =
I I
- Đo cờng độ dòng điện I1, I2 nh thế nào ?
Dĩ nhiên HS sẽ tìm đợc phơng án nữa là dùng vôn kế đo U và ampe kế đo I sau đó tính điện trở theo định luật Ôm:
I U R = 2. Tiến hành giải: 127 + - H. 2. 5 V R1 R2 + - H.2.6a
Phơng án a: Mắc mạch điện gồm R1, R2 nối tiếp vào nguồn điện (H.2.6a).
- Dùng vôn kế lần lợt đo HĐT giữa hai đầu điện trở R1 và R2 đợc U1 và U2 - Vận dụng định luật Ôm: 2 1 2 1 R R U U = => R1= 2 2 1 R U U .
Phơng án b: Mắc mạch điện gồm R1 và R2 song song vào
nguồn điện (H. 2.6b ).
- Dùng ampe kế lần lợt đo CĐDĐ qua R1 và R2 đợc I1 và I2. - áp dụng định luật Ôm : 1 2 2 1 R R I I = => R1= 2 1 2 R I I . 3. Nhận xét:
Đây là một bài tập định lợng. Thông qua bài tập này giúp học sinh có kỹ năng thực hành lắp ráp
mạch điện, sử dụng vôn kế, ampe kế. Cũng cố định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có R, biết vận dụng kiến thức để thay đổi phơng án thiết kế thí nghiệm một cách sáng tạo.
Bài 5. Có hai hộp kín, mỗi hộp có hai đầu dây đa ra ngoài. Biết một hộp chứa điện trở còn hộp kia có một bóng đèn ( H. 2.7 ) . Hãy tìm phơng án thực nghiệm để xác định hộp nào chứa điện trở và hộp nào chứa bóng đèn.
1. Phân tích :
- Đặc tính dẫn điện của điện trở và dây tóc bóng đèn trong điều kiện thờng có gì khác nhau.
- Điện trở ít thay đổi theo nhiệt độ thì sự phụ thuộc I vào U nh thế nào?
- Điện trở thay đổi theo nhiệt độ thì I phụ thuộc vào U có gì khác? - Khảo sát đờng đặc tuyến vôn- ampe để nhận biết.
- Dụng cụ cần là gì? cách tiến hành? 2. Tiến hành giải: H.2.7 A R1 R2 + - H. 2.6b H.2.6c
- Lựa chọn thiết bị: một nguồn điện, một biến trở, một vôn kế, một ampe kế và các dây nối. - Lắp mạch điện nh hình vẽ ( H.2.8a ) (cho mỗi hộp).
- Thay đổi biến trở R để thay đổi U, đọc I tơng ứng. - Lập bảng và vẽ đờng đặc trng V- A.
- Quan sát đờng đặc trng V-A vẽ đợc: hộp nào có đờng đặc trng gần thẳng thì hộp đó chứa điện trở, hộp nào có đờng đặc trng cong thì hộp đó chứa bóng đèn.
3. Nhận xét:
Đây là một BTTN làm cho HS nắm đợc giới hạn của định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. Dạng bài tập hộp đen này có tác dụng rất tốt cho việc rèn luyện năng lực sáng tạo và phát triển t duy của HS.