TP Yên Bái
2.2. Xây dựnghệ thống BTTN phần “Điện-Điện từ” Vật lí 11
2.2.2. Hệ thống bài tập thí nghiệm phần “Điện-Điện từ” Vật lí 11
Hoạt động giải BTTN vật lí rất đa dạng và phong phú, có thể diễn ra ở trên lớp học, ở phịng thí nghiệm thực hành, ở nhà và có thể diễn ra cả ở những buổi du lịch, dã ngoại... Nếu GV và HS biết khai thác BTTN một cách hợp lí thì nó sẽ mang lại hiệu quả giáo dục rất cao.
Trong khuôn khổ của đề tài chúng tôi đã xây dựng và sưu tầm được một số BTTN phần “Điện - Điện từ” vật lí 11 sau:
2.2.3.1. BTTN phần Điện tích - Điện trường
Bài 1. Cho các dụng cụ sau:
- 1 ít giấy vụn, 1 mảnh vải len, 1 thanh bằng nhựa
- 1 điện nghiệm, 1 mảnh vải len, 1 ống hút bằng nhựa
Hãy tiến hành thí nghiệm để quan sát hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc?
Bài 3. Cho các dụng cụ sau:
- 1 điện nghiệm, 1 mảnh vải len, 1 ống hút bằng nhựa hay cây thước nhựa Hãy tiến hành thí nghiệm để quan sát hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng
Bài 4. Sự nhiễm điện của các vật
Với 3 dụng cụ: thanh nhựa, mảnh nilon PE và tua tĩnh điện, hãy tiến hành các thí nghiệm về hiện tượng nhiễm điện do cọ xát, nhiễm điện do tiếp xúc và nhiễm điện do hưởng ứng?
Bài 5. Cho các dụng cụ sau:
- 2 điện nghiệm, 1 sợi dây đồng, 1 sợi dây nhựa - 1 thanh nhựa êbônit, 1 mảnh vải len.
Hãy tiến hành thí nghiệm để nghiên cứu vật dẫn điện và vật cách điện?
2.2.3.2. BTTN phần Dịng điện khơng đổi
Bài 6. Trong tường một tồ nhà có đặt ngầm trong bê tơng một cáp điện, trong đó
có 3 dây dẫn giống nhau và chỉ để lộ đầu dây ở các vị trí xa nhau như hình. 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.
Bài 7. Một điện trở R1 chưa biết giá trị. Hãy lập các phương 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).
Bài 8. Có hai hộp kín, mỗi hộp có hai đầu dây đưa ra ngoài. Biết một hộp chứa điện trở cịn hộp kia có một bóng đèn . Hãy tìm phương án thực nghiệm để xác định hộp nào chứa điện trở và hộp nào chứa bóng đèn.
Bài 9. Với những thiết bị, nguyên liệu thực tế, hãy sưu tầm hoặc tự đưa ra một phương án chế tạo một nguồn điện một chiều.
Bài 10. Một acquy bị mất ký hiệu các cực dương và cực âm. Chỉ bằng hai dây dẫn
và một cốc nước ( nước uống thơng thường ) làm cách nào có thể xác định lại các cực của acquy. Hãy nêu phương án thực hiện.
K Đ
Bài 11. Một nguồn điện chưa biết cực dương, cực âm, các sợi dây dẫn, các thanh đồng, một số dung dịch muối tan như: CuSO4, NaCl, AgNO3. Hãy xây dựng phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm để xác định đâu là cực dương, đâu là cực âm của nguồn.
Bài 12. Cho điện trở đã biết trị số R1, điện trở chưa biết trị số R2, hai vôn kế có điện trở rất lớn, nguồn điện, dây nối. Hãy lập phương án xác định công suất tiêu thụ trên
2
R ?
Bài 13. Cho một acquy có suất điện động (SĐĐ) E = 12V, điện trở trong r = 1, một bóng đèn 6V -3W và các dây nối có điện trở khơng đáng kể. Hãy lựa chọn một điện trở và tìm các cách mắc mạch điện điện để đèn sáng bình thường.
Bài 14. Có 4 bóng đèn giống nhau loại 6V- 4,8W, một cái biến áp có HĐT ra thay
đổi được từ 2V đến 24V. Hãy lập các phương án mắc mạch điện gồm 4 bóng đèn trên để chúng sáng bình thường.
Bài 15. Hãy nêu một phương án tối ưu ( có hiệu suất suất lớn nhất ) để mắc 4 bóng
đèn loại 6V-3W với nguồn điện có suất điện động E = 18V, điện trở trong r = 6
để các bóng đèn vẫn sáng bình thường.
Bài 16. Trong một hộp đen để lộ ra 3 bóng đèn: Đ1: 220V- 40W,
Đ2: 220V- 100 W, Đ3: 220V- 150W chưa biết cách mắc các bóng đèn.
- Nếu tháo 1 trong 3 bóng đèn sẽ thấy như sau: + Khi tháo đèn 40W, đèn 100W sáng hơn đèn 150W. + Khi tháo đèn 150W, đèn 40W sáng hơn đèn 100W. + Khi tháo đèn 100W thì hai dèn kia đều tắt.
+ Nếu nối tắt đèn 100W thì hai đèn kia sáng bình thường. Xác định cách mắc các bóng đèn trên.
Bài 17. Một bàn là có độ tự cảm không đáng kể, trên bàn là có ghi 220V, các kí
HĐT khác đã bị mờ khơng đọc được. Hãy lập các phương án xác định công suất của bàn là.
Bài 18. Cho các dụng cụ sau:
- 3 pin, mỗi pin có suất điện động bằng 1,5V, điện trở trong 0,5, Bóng đèn 3V – 3W
- Khóa K và dây nối
Mắc bóng đèn 3V – 3W vào mạch điện như hình 2.3 Hiện tượng gì xảy ra với bóng đèn khi đóng khóa K?
Bài 19. Người ta có một chiếc pin nhưng lại không biết suất điện động và điện trở
trong của nó. Với các dụng cụ: Một vơn kế, một ampe kế, một biến trở và các dây nối, làm thế nào để xác định được suất điện động và điện trở trong của pin.
Bài 20. Có hai điện trở trong đó một cái đã biết giá trị. Chỉ bằng các dụng cụ:
- Một acquy nhưng chưa biết suất điện động và điện trở trong. - Một ampe kế ( điện trở không đáng kể ) và các dây nối.
Hãy tìm các phương án mắc mạch điện từ đó tìm ra giá trị của của điện trở còn lại.
Bài 21. Có hai hộp kín giống nhau, một hộp chứa hai pin mắc nối tiếp và một hộp
chứa hai pin mắc song song ( các pin giống nhau ). Cho các thiết bị:
- Một ampe kế.
- Một điện trở R( lớn hơn điện trở trong của các pin ). Tìm phương án để xác định :
a. Hộp nào chứa hai pin mắc nối tiếp, hộp nào chứa hai pin mắc song song. b. Suất điện động và điện trở của mỗi pin.
Bài 22. Có một bóng đèn 6V - 6W, với chỉ một loại pin e=1,5V, r0= 1 và các dây nối có điện trở khơng đáng kể, hãy tìm phương án lắp mạch điện điện gồm các pin thành bộ nguồn đối xứng, mạch ngồi là bóng đèn để đèn sáng bình thường, chọn phương án có hiệu suất cao nhất.
Bài 23: Sử dụng dụng định luật bảo tồn và chủn hóa năng lượng để xây dựng
định luật Ơm đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện. Thiết phương án thí nghiệm chứng minh kết quả suy luận là đúng.
Bài 24: Cho các dụng cụ sau:
- Pin điện hóa, biến trở,
- 2 đồng hồ đo điện năng hiển thị số DT 9205 dùng làm chức năng ampe kế và vơn kế một chiều
- Bình thủy tinh chứa H2SO4 có gắn 2 điện cực Pb, PbSO4 - Khóa K và dây nối
Hãy tiến hành thí nghiệm để thiết lập định luật Ơm đối với đoạn mạch có chứa máy thu điện.
Bài 25: Cho các dụng cụ sau:
- Pin điện hóa, Biến trở, Điện trở bảo vệ R0=20
- 1 bảng lắp ráp mạch điện, Dây nối
- 1 đồng hồ đo điện năng hiển thị số DT 9205 dùng làm chức năng ampe kế một chiều. Hãy tiến hành thí nghiệm để kiểm nghiệm định luật Ôm đối với tồn mạch.
2.2.3.3. Thí nghiệm phần từ trường - cảm ứng điện từ
Bài 26. Có hai thanh bề ngồi nhìn y hệt nhau, một thanh bằng sắt mềm và một
thanh bằng thép có từ tính? Làm thế nào để phân biệt được hai thanh đó?
Bài 27. Khơng có bất cứ một dụng cụ hay vật nào nào trong tay làm thế nào để biết
chính xác lưỡi cưa đã bị nhiễm từ?
Bài 28. Làm thế nào xác định được hai cực của bộ ác quy trong xe ô tô bằng cách
dùng một bóng đèn dự phịng trong hộp đồ nghề của xe, một đoạn dây dẫn và một la bàn?
Bài 29. Các chữ ghi tên cực của một nam châm hình móng ngựa của bạn đã bị xóa
mất. Có rất nhiều phương pháp để xác định cực bắn và cực nam của nam châm, nhưng bạn hãy làm điều đó khi chỉ có một chiếc tivi? Nêu cách làm?
Bài 30. Dùng một nam châm hình móng ngựa làm thế nào xác định được dòng điện
qua một bóng đèn là một chiều hay xoay chiều?
Bài 31. Cho vào ống nghiệm thủy tinh các hạt mạt sắt tới gần miệng ống, rồi đậy
nút lại.
a. Đưa từng cực của kim nam châm lần lượt lại gần hai đầu ống thì có hiện tượng gì xẩy ra? Giải thích hiện tượng quan sát được?
b. Quệt dọc chiều dài ống nhiều lần theo cùng một hướng vào một cực của nam châm mạnh. Lại lần lượt đưa từng cực của kim nam châm tới gần hai đầu ống chứa mạt sắt. Quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra?
c. Lắc mạnh ống thủy tinh ở câu b nhiều lần, sẽ quan sát thấy hiện tượng gì nếu lại lần lượt đưa từng cực của kim nam châm tới gần hai đầu ống chứa mạt sắt?
Bài 32. Cho các dụng cụ sau: Một cái đĩa, 1 nút chai, 1 cái kim nhiễm từ, một tờ
giấy, một chai nước. Hãy đánh dấu 4 hướng của trái đất trên đĩa?
Bài 33. Bạn Hùng đã làm một thí nghiệm như sau:
- Đặt cố định một ống dây có lõi sắt nằm ngang nối với acquy qua khóa k đang ngắt hình H2.4
- Đặt một vòng nhơm nhẹ, kín, linh động ở gần đầu ống dây.
- Đóng nhanh khóa K
Hãy tìm và giải thích hiện tượng sẽ xẩy ra?
Bài 34. Hiện tượng các bóng đèn điện trong các hộ gia đình sáng bừng lên trước khi
tắt hẳn khi gặp sự cố mất điện có nguyên nhân là do đâu?
Một số bài tập chỉ sử dụng giao về nhà, chúng tơi trình bày ở phụ lục 4