Giáo án Vật lý 11 cơ bản - Bài 12: Thực hành: đo suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa

Tuần:13 Tiết :23-24 Ngày soạn: 02.11.08 Ngày dạy : 04.11.08 BÀI 12:THỰC HÀNH: ĐO SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA MỘT PIN ĐIỆN HÓA I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: -Đề xuất được phương án thí nghiệm và làm được thí nghiệm để đo E,r của một pin. +Biết cách khảo sát sự phụ thuộc của hiệu điện thế U giữa hai đầu đọan mạch chứa nguồn điện và cường độ dòng điện I chạy trong đọan mạch đó bằng cách đo giá trị tương ứng U,I.Vẽ được đồ thị U = f(I) nghiệm lại định luật ôm đối với đọan mạch có chứa nguồn. +Biết cách khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện I chạy trong mạch kín vào điện trở R của mạch ngoài bằng cách đo giá trị tương ứng của I,R và vẽ đồ thị y = = f(R) để nghiệm lại định luật ôm đối với tòan mạch. 2. Kĩ năng:- Lựa chọn dụng cụ và lắp ráp mạch điện , sử dụng ampe kế và đồng hồ vạn năng. - Tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu thập số liệu và xử lý số liệu. - Họat động nhóm trong thực hành thí nghiệm. 3.Thái độ:Rèn luyện tác phong làm việc khoa học, có tính cộng đồng, đôc lập nghiên cứu, trung thực và khách quan,nhìn nhận vấn đề khoa học với thái độ nghiêm túc. II. CHUẨN BỊ * Học sinh: Ôn lại các kiến thức định luật ôm đối với các lọai mạch điện và đối với tòan mạch. Chuẩn bị báo cáo thí nghiệm theo mẫu bài 12sgk * Giáo viên: 6 bộ thí nghiệm mỗi bộ gồm: 1pin 1,5V ; 1 đồng hồ đa năng,1 ampe kế, 1 khóa k, 1 bóng đèn,1 điện trở R0,1 biến trở tay quay, 10 dây nối III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC. 1.Oån định (1ph): Kiểm tra sỉ số 2.Tổ chức lớp và kiểm tra sự chuẩn bị (5 ph) -GV: Phân công nhóm trưởng cố định và cho số HS còn lại đếm từ 1 đến 6 và chia HS có số giống nhau là một nhóm. -GV: Cho nhóm trưởng kiểm tra báo cáo thực hành của nhóm mình và báo cáo. -GV: Cho HS nhắc lại công thức định luật ôm cho đọan mạch chứa nguồn điện? 3.Đặt vấn đề ( 1 ph) -GV: Như ta đã biết mỗi nguồn điện đều đặc bởi giá trị E,r vậy làm thế nào để xác định 2 đại lượng này ? Bài học hôm nay chúng ta sẽ giải quyết vấn đề này và qua đó khẳng định lại định luật ôm đối với tòan mạch. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH NỘI DUNG GHI BẢNG Hoạt động 1: Thiết kế các phương án thí nghiệm và xác định suất điện động và điện trở trong của nguồn (20ph) I.MỤC ĐÍCH -Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa. -Kỹ năng sử dụng đồng hồ đa năng . II.DỤNG CỤ (Sgk) III.CƠ SỞ LÝ THUYẾT -GV:Dựa vào biểu thức định luật ôm GV yêu cầu HS nêu phương án xác định giá trị E,r của nguồn? -GV: để thay đổi điện trở ta dùng dụng cụ nào? -GV: Có thể dùng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của U,I để xác định E,r được không? Đồ thị này có dạng như thế nào? Ta làm như thế nào để xác - HS nêu phương án xác định giá trị E,r của nguồn + Thay đổi giá trị RN và đo U, I -HS: dùng biến trở -HS: trả lời + đồ thị : U=f(I) +để xác định E,r: vẽ đồ thị sự phụ thuộc của U vào I và từ đồ thị xác định E,r định E,r? -GV: Vậy để tiến hành đo U,I ta cần những dụng cụ nào? Vẽ sơ đồ mạch điện bố trí các dụng cụ đó để đo U,I của mạch? -GV: Muốn đo kết quả chính xác thì vôn kế và ampe kế phải có điều kiện gì? -GV: giới thiệu đồng hồ điện đa năng để và cách sử dụng để đo hiệu điện thế. -GV: chú ý dòng điện chạy qua pin- > 0,5A pin sẽ bị phân cực nhanh.Vậy muốn cho pin không bị phân cực nhanh ta làm thế nào? -GV:Cho HS quan sát sơ đồ mạch điện hình 12.2 và nêu rõ chức năng của từng dụng cụ? -GV: Vậy để xác định E,r của nguồn từ giá trị U,I đo được ta có những cách nào? -GV: chia 3 nhóm thảo luận nội dung phương án 1 và 3 nhóm thảo luận phương án 2. -GV:gợi ý cho HS thảo luận và xây dựng phương án xác định E,r của nguồn: -GV: cho HS xây dựng phương án 1 +Nếu mạch được mắc như trên thì cường độ dòng điện tòan mạch được tính như thế nào? +Hiệu điện thế mạch ngoài được tính như thế nào? +Làm thế nào xác định được E,r của nguồn. -GV nêu câu hỏi gợi ý HS xây dựng phương án 2 +Có thể vẽ đồ thị sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào điện trở được không? +Từ biểu thức tính I => biểu thức tính =? Nếu đặt =y và R=x và b=RA+R0+r thì đồ thị hàm số có dạng như thế nào? +Dựa vào đồ thị hàm số đó làm thế nào ta xác định giá trị E,r của nguồn? -GV: cho các nhóm trình bày các nhóm khác nhận xét bổ sung. -GV: theo dõi, uốn nắn và sửa sai. -HS: dùng vôn kế và ampe kế -HS vẽ sơ đồ mạch điện để đo U,I -HS: vôn kế phải có điện trở rất lớn và ampe kế có điện trở nhỏ -HS: quan sát và lắng nghe cách sử dụng đồng hồ đa năng -HS: mắc thêm điện trở R0 để bảo vệ nguồn - HS quan sát sơ đồ mạch điện hình 12.2 và nêu rõ chức năng của từng dụng cụ -HS:+Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa U và I => E,r +Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa I và R => E,r -HS: thảo luận theo sự phân công của GV. -HS: trình bày kết quả thảo luận *Phương án 1: Ta có I=(1) U= I(R+RA) +Vẽ đồ thị U=f(I) cắt trục tung và trục hòanh tại - I=0 => U0= E -U=0 => Im= => E và r của nguồn điện *Phương án 2: -HS: suy nghĩ trả lời Từ (1) => => y=(x+b) -Vẽ đồ thị hàm số và kéo dài độ thị cắt trục tung và trục hoành: + y=0 => xm=-b +x=0=>y0==>E ,r của nguồn điện -HS: trình bày và nhận xét A - + M N R0 E,r k R + _ Ta có I=(1) U= I(R+RA) *Phương án 1: Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa U và I => E,r +Vẽ đồ thị U=f(I) cắt trục tung và trục hòanh tại - I=0 => U0= E -U=0 => Im= => E và r của nguồn điện * Phương án 2: Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa I và R => E,r Từ(1) => => y=(x+b) -Vẽ đồ thị hàm số và kéo dài độ thị cắt trục tung và trục hoành: + y=0 => xm=-b +x=0=>y0==>E ,r của nguồn điện IV.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM V A - + M N R0 E,r k R + _ + _ +B1:Lắp mạch điện theo sơ đồ hình 12.3 biến trở ở vị trí 100 +B2:Đóng khóa k : đọc giá trị U,I-> ghi kết quả vào bảng 12.1 +B3: mở khóa k :điều chỉnh biến trở từ 100 xuống 90.Thực hiện lại bước 2 và điều chỉnh biến trở cho đến 30(mỗi lần giảm 10) +B4:mở khóa k: mắc vôn kế song song với hai đầu R0 ->đóng khóa k -> đo Uo,I.Sau đó mắc vôn kế song song với hai đầu ampe kế -> đóng khóa k -> đo UA,I. -> Aùp dụng công thức tính RA và R0 +B5: Thu dọn dụng cụ.Xử lý số liệu và hòan thành bản báo cáo. Hoạt động 3: Tiến hành thí nghiệm (30ph) -GV: Cho các nhóm đọc thông tin Sgk và nêu các bước tiến hành thí nghiệm. -GV: cho đại diện nhóm trình bày và các nhóm khác nhận xét bổ sung. -GV: theo dõi các nhóm trình bày và nhận xét -> đưa ra các bước thí nghiệm cụ thể -GV: cho nhóm trưởng lên nhận dụng cụ và kiểm tra các dụng cụ báo cáo. -GV: chú ý HS khi tiến hành thí nghiệm +Sau khi lắp mạch điện xong phải báo cáo cho GV kiểm tra mạch điện sau đó mới tiến hành đo. +Cần để vôn kế ở thang đo 2,5V đối với đồng hồ vạn năng thường, thang đo 2000mV.Ampe kế để thang đo 0,3A. +Phải mở khóa k trước khi điều chỉnh giá trị điện trở -GV: yêu cầu các nhóm tiến hành thí nghiệm theo các bước đã thảo luận và đo U, I trong từng trường hợp và ghi kết quả vào bảng báo cáo thực hành. -GV: theo dõi nhắc nhở và uốn nắn , sữa sai cho các nhóm. -GV: Cho HS thu dọn dụng cụ và cất đúng vị trí. -HS: các nhóm đọc thông tin Sgk và nêu các bước tiến hành thí nghiệm: +B1:Lắp mạch điện theo sơ đồ hình 12.3 biến trở ở vị trí 100 +B2:Đóng khóa k : đọc giá trị U,I-> ghi kết quả vào bảng 12.1 +B3: mở khóa k :điều chỉnh biến trở từ 100 xuống 90.Thực hiện lại bước 2 và điều chỉnh biến trở cho đến 30(mỗi lần giảm 10) +B4:mở khóa k: mắc vôn kế song song với hai đầu R0 ->đóng khóa k -> đo Uo,I.Sau đó mắc vôn kế song song với hai đầu ampe kế -> đóng khóa k -> đo UA,I. -HS: trình bày và các nhóm khác nhận xét và bổ sung. -HS: lắng nghe GV hướng dẫn -HS: tiến hành thí nghiệm theo nhóm theo các bước đã thảo luận và ghi kết quả vào bảng báo cáo - HS thu dọn dụng cụ và cất đúng vị trí. Hoạt động 4: Xử lý số liệu và viết báo cáo thí nghiệm (25ph) -GV: Cho HS làm việc cá nhân xử lý số liệu đã thu thập được và vẽ đồ thị -GV: cho HS hòan thành bản báo cáo theo mẫu -GV: yêu cầu HS tự nhận xét kết quả thí nghiệm của nhóm mình vào bản báo cáo: +Độ chính xác +Nguyên nhân +Cách khắc phục - HS làm việc cá nhân xử lý số liệu đã thu thập được và vẽ đồ thị - HS hòan thành bản báo cáo theo mẫu - HS tự nhận xét kết quả thí nghiệm của nhóm mình vào bản báo cáo theo hướng dẫn của GV Hoạt động 5: Tổng kết đánh giá (5ph) -GV: thu bài báo cáo thực hành và nhận xét quá trình thực hành của HS -GV: đưa ra thang điểm đánh giá + Kỹ năng thực hành (kết quả đo):4đ + Xử lý số liệu( tính tóan vẽ đồ thị, tìm ra E,r ) : 5 đ + Ý thức thực hành: 1đ -GV: cho các nhóm trưởng đánh giá ý thức thực hành của từng thành viên trong nhóm: + Tốt : 1đ + Khá : 0,5 đ +TB trở xuống không cho điểm. -HS: nộp báo cáo -HS: lắng nghe cách đánh giá bài thực hành -HS: Nhóm trưởng đánh giá ý thức thực hành của từng thành viên trong nhóm Hoạt động 6: Dặn dò –Hướng dẫn về nhà (3ph) -Về nhà học và hệ thống lại tòan bộ kiến thức trong chương. -Chuẩn bị : chương III Dòng điện trong các môi trường và bài 25: dòng điện trong kim lọai. +Oân lại tính dẫn điện của kim lọai ở lớp 7 và định luật Oâm cho đọan mạch, định luật Jun-Lenxơ ở lớp 9 @ THỐNG KÊ CHẤT LƯỢNG HỌC SINH LỚP SỈ SỐ GIỎI KHÁ TB YẾU KÉM TS % TS % TS % TS % TS % 11B4 11C @ĐÁNH GIÁ KỸ NĂNG THỰC HÀNH CỦA HỌC SINH