Ôn tập kiến thức Vật lí 11 CTST bài 20: Thực hành xác định suất điện động và điện trở trong của pin

[toc:ul]

I. MỤC ĐÍCH

- Đo suất điện động và điện trở trong của pin chưa qua sử dụng và pin đã qua sử dụng.

II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 

- Xét mạch điện gồm một nguồn điện có suất điện động ξ và điện trở trong r mắc nối tiếp với mạch ngoài gồm điện trở R, có giá trị đã biết và biến trở R mắc nối tiếp như Hình 20.1. Xem điện trở của các dây dẫn không đáng kể.

- Khi đóng khoá K, trong mạch xuất hiện dòng điện có cường độ là I được xác định theo công thức:

I=$\frac{\xi }{R+R_{0}+R}$

- Đồ thị mô tả mối quan hệ giữa I và U là một đoạn thẳng như Hình 20.2.

*Trả lời Thảo luận 2 (SGK – tr118)

Điện trở Ro có công dụng đảm bảo cho cường độ dòng điện qua mạch không quá lớn nhằm bảo vệ các thành phần của mạch điện không bị hư hại.

III. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 

Gợi ý số liệu thí nghiệm:

R$_{0}$ = 10 Ω

Từ đồ thị, ta được: ξ = 1,37 V và r = 1,91 Ω.

*Trả lời Thảo luận 3 (SGK – tr130)

Các nguyên nhân gây ra sai số trong thí nghiệm:

- Thao tác sử dụng các thiết bị điện chưa chính xác.

- Các dây điện được nối với nhau chưa chắc chắn làm cho mạch điện hoạt động không ổn định.

- Pin dùng để thực hành quá cũ.

- Vẽ đồ thị và kéo dài các điểm chưa chính xác.

Cách khắc phục:

- Chú ý các thao tác sử dụng các thiết bị điện cho chính xác: Khi muốn đo giá trị cường độ dòng điện hoặc hiệu điện thế, cần phải vặn núm xoay của đồng hồ đo điện đến đúng vị trí đại lượng cần xác định. Lưu ý, phải để ở chế độ dòng điện một chiều DC.

- Chú ý để nối các dây điện vào mạch một cách chắc chắn để đảm bảo mạch điện hoạt động ổn định.

- Khi muốn đo chính xác giá trị suất điện động của pin, nên sử dụng pin cũ vì lúc này điện trở trong của pin sẽ lớn và ổn định. Khi muốn đo điện trở trong của pin nên sử dụng pin mới để có thể cho ra giá trị tiệm cận với giá trị sử dụng.

- Chú ý cẩn thận khi xử lí đồ thị để việc xác định các điểm giao với hai trục đồ thị khi kéo dài đường đồ thị được chính xác nhất có thể.

*Trả lời Luyện tập (SGK – tr119)

Để không phải kéo dài đường đồ thị để tìm giao điểm của đường này với trục hoành mà vẫn xác định được r, ta chọn hai điểm nằm trên đồ thị, xác định các cặp giá trị (I$_{1}$, U$_{1}$) và (I$_{2}$, U$_{2}$) tương ứng với từng điểm. Dựa vào công thức (20.2), ta có: r+R$_{0}$=$\frac{U_{1}-U_{2}}{I_{2}-I_{2}}$. Từ đó suy ra r khi đã biết giá trị của R$_{0}$.