Kho tàng tài liệu học tập phong phú.

Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 20. Thực hành xác định suất điện động và điện trở trong của pin

1.1. Mục đích:

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

1.2. Cơ sở lí thuyết:

Hình 20.1. Sơ đồ mạch điện

Xét mạch điện gồm một nguồn điện có suất điện động 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, cường độ là I được xác định theo công thức:

\(I = \frac{E}{{R + {R_0} + r}}\)

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R là:

\(U = {\rm{IR}} = E – I(r – {R_0})\)

Hình 20.2. Đồ thị mô tả mối quan hệ giữa cường độ dòng điện 1 chạy trong mạch và hiệu điện thế U giữa hai đầu điện trở R

Theo (20.2), đô thị mô tả mối quan hệ giữa I và U là một đoạn thẳng như Hình 20.2. Đoạn thẳng này có đường kéo dài cắt trục tung OU (khi I = 0) tại điểm có giá trị \({U_m} = E\)và cắt trục hoành OI (khi U = 0) tại điểm có giá m trị \({{\mathop{\rm I}\nolimits} _m} = \frac{E}{{r + {R_0}}}\)

1.3. Dụng cụ

− 2 pin: 1 pin chưa sử dụng và 1 pin đã qua sử dụng, hộp đựng pin (1).

– 1 biến trở R (2).

– 1 điện trở R, đã biết giá trị (3).

– 2 đồng hồ đo điện đa năng hiện số dùng làm ampe kế một chiều và vôn kế một chiều (4).

– Khoá K (5).

– Bảng điện (6) và dây nối (7).

Hình 20.3. Bộ dụng cụ đo suất điện động và điện trở trong của nguồn điện

1.4. Tiến hành thí nghiệm

– Bước 1: Lắp mạch điện như Hình 20.1.

– Bước 2: Chọn pin cần đo để lắp vào hộp đựng pin.

– Bước 3: Chọn thang đo thích hợp cho hai đồng hồ đo điện đa năng và để biến trở ở giá trị lớn nhất. 

– Bước 4: Đóng khoá K. Đọc giá trị của cường độ dòng điện I chạy trong mạch và hiệu điện thế U giữa hai đầu biến trở, ghi số liệu vào Bảng.

– Bước 5: Thay đổi giá trị R của biến trở, ứng với mỗi giá trị của biến trở, đọc giá trị của I và U tương ứng, ghi số liệu vào Bảng 20.

1.5. Báo cáo kết quả thí nghiệm

Bảng số liệu đo cường độ dòng điện trong mạch và hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở