Download Luận văn Nghiên cứu lựa chọn chương trình, hoàn thiện nội dung và phương pháp tổ chức thực hành một số bài thí nghiệm vật lí đại cương nhằm nâng cao chất lượng thực hành cho sinh viên trường đại học kỹ thuật công nghiệp - Đại học Thái Nguyên
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU .5
1. Lý do chọn đề tài .5
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu .6
3. Mục đích- nhiệm vụ nghiên cứu .7
4. Giả thuyết khoa học .8
5. Phương pháp nghiên cứu .8
6. Đóng góp của luận văn. .8
7. Giới hạn của luận văn .8
8. Cấu trúc của luận văn .9
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI . 10
1.1. MỤC ĐÍCH, MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ, NỘI DUNG VÀ PHưƠNG PHÁP
DẠY HỌC ĐẠI HỌC . 10
1.1.1. Mục đích dạy học đại học . 10
1.1.2. Mục tiêu dạy học đại học . 10
1.1.3. Nhiệm vụ dạy học đại học . 11
1.1.4. Nội dung dạy học đại học . 14
1.1.5. Phương pháp dạy học đại học . 17
1.2. THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH DẠY HỌC ĐẠI HỌC . 18
1.2.1. Thí nghiệm vật lí, các đặc điểm của thí nghiệm vật lí . 18
1.2.2. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí . 19
1.2.3. Thí nghiệm thực hành vật lí đại cương . 23
1.2.4. Nội dung, hình thức tổ chức hướng dẫn thí nghiệm thực hành . 25
1.3. CHẤT LưỢNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VẬT LÍ . 27
1.3.1. Khái niệm chất lượng . 27
1.3.2. Các yếu tố tạo nên chất lượng thực hành vật lí. 27
1.3.3. Các tiêu chí đánh giá chất lượng thực hành vật lí . 28
1.4. THỰC TRẠNG CỦA VIỆC THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VLĐC . 29
1.4.1 Về thiết bị thí nghiệm . 29
1.4.2. Về nội dung các bài thí nghiệm . 29
1.4.3. Về việc hướng dẫn, tổ chức thí nghiệm . 30
1.4.4. Về việc thực hành của sinh viên . 31
1.4.5. Về việc kiểm tra đánh giá . 31
Kết luận chương 1 . 32
Chương 2: LỰA CHỌN CHưƠNG TRÌNH, HOÀN THIỆN NỘI DUNG VÀ
PHưƠNG PHÁP TỔ CHỨC THỰC HÀNH MỘT SỐ BÀI THÍ
NGHIỆM VLĐC . 33
2.1. LỰA CHỌN CHưƠNG TRÌNH. 33
2.1.1. Cơ sở lựa chọn chương trình . 33
2.1.2. Khung chương trình . 33
2.2. HOÀN THIỆN NỘI DUNG MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH
VẬT LÍ ĐẠI CưƠNG . 35
2.2.1. Cơ sở hoàn thiện nội dung . 35
2.2.2. Thực trạng các bài thí nghiệm thực hành VLĐC . 36
2.2.3. Hoàn thiện nội dung một số bài thí nghiệm thực hành VLĐC . 42
Bài 2: Phép đo độ dài. Thước kẹp, thước panme . 42
Bài 3: Xác định tỷ số nhiệt dung phân tử Cp/Cvcủa chất khí . 48
Bài 4: Đo điện trở bằng mạch cầu Wheaston. Đo suất điện động bằngmạch xung đối. 54
Bài 5: Khảo sát giao thoa qua khe Young. Xác định bước sóngánh sáng . 64
2.3. PHưƠNG PHÁP TỔ CHỨC THTN VLĐC . 72
2.3.1. Cơ sở của việc đổi mới phương pháp tổ chức THTN VLĐC . 72
2.3.2. Đổi mới phương pháp tổ chức, đánh giá kết quả THTN VLĐC . 72
Kết luận chương 2 . 73
Chương 3: THỰC NGHIỆM Sư PHẠM . 74
3.1. MỤC ĐÍCH, ĐỐI TưỢNG, NỘI DUNG TNSP . 74
3.1.1. Mục đích TNSP . 74
3.1.2. Đối tượng và nội dung TNSP. . 74
3.2. PHưƠNG PHÁP TNSP. 75
3.2.1. Chuẩn bị TNSP . 75
3.2.2. Hình thức tổ chức quá trình TNSP . 75
3.2.3. Quan sát quá trình TNSP . 76
3.2.4. Tiêu chí đánh giá kết quả TNSP . 77
3.3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Sư PHẠM . 78
3.4. ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM Sư PHẠM . 80
3.4.1. Đánh giá thông qua quá trình TNSP (đánh giá định tính) . 80
3.4.2. Đánh giá thông qua kết quả bài THTN (đánh giá định lượng). 81
Kết luận chương 3 . 88
KẾT LUẬN . 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 91
PHỤ LỤC . 94
Để tải bản DOC Đầy Đủ xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Bƣớc 6: Các lần thực hiện tiếp theo: không cho con trƣợt Z tiếp xúc XYZ, vặn các
núm xoay của hộp thập phân tới vị trí khác trong khoảng giá trị gần với giá trị của RX,
sau đó lại tiến hành bƣớc 3, 4, 5. Ghi kết quả vào bảng 1.
Bƣớc 7: Ghi các số liệu sau vào bảng 1:
Độ dài L của dây điện trở XYZ trên thƣớc milimet .
Độ chính xác L của thƣớc.
Cấp chính xác 0 của hộp điện trở thập phân.
Bƣớc 8: - Ngắt điện các công cụ đo điện
- Tháo dây dẫn nối mạch điện.
- Bàn giao công cụ thí nghiệm cho giáo viên.
VI. Kết quả thí nghiệm cần báo cáo
Bảng 1
Độ dài của thƣớc thẳng milimet, L = ................ (mm)
Độ chính xác của thƣớc thẳng milimet, L = ..........................(mm)
Cấp chính xác của hộp điện trở mẫu, 0 = ............................( )
Lần đo R0 () R0 ()
1
2
3
+ Tính sai số của các đại lƣợng đo trực tiếp:
0(dc)R
= ...................()
0R
= .......................()
+ Tính sai số và giá trị trung bình của điện trở cần đo RX.
+ Viết kết quả phép đo
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên
60
VII. Câu hỏi kiểm tra
1. Chứng minh rằng phép đo điện trở RX bằng mạch cầu 1 chiều có sai số cực tiểu
khi con trƣợt Z đặt ở chính giữa dây điện trở XYZ?
2. Tại sao phải điều chỉnh nguồn điện một chiều U để dòng điện mạch chính có
cƣờng độ không đổi?
3. Từ các công cụ thí nghiệm trên có thể bố trí cách nào khác để đo RX không?
4. Nhận xét kết quả phép đo?
Phần 2: ĐO SUẤT ĐIỆN ĐỘNG BẰNG MẠCH XUNG ĐỐI
I. Mục đích thí nghiệm
- Xác định suất điện động bằng mạch xung đối
- Biết cách lắp mạch điện theo sơ đồ cho sẵn
- Thu thập số liệu và viết kết quả phép đo
II. Câu hỏi định hƣớng
1. Thế nào là mạch xung đối?
2. Trình bày phƣơng pháp đo suất điện động của một pin điện bằng mạch xung đối?
Vẽ sơ đồ mạch điện
3. Tìm công thức xác định suất điện động của một pin điện bằng mạch xung đối.
III. Cơ sở lý thuyết
1. Mạch xung đối
Cấu tạo: nguồn điện U có điện áp lớn hơn Ex và E0 dùng cung cấp dòng điện I
cho mạch điện hoạt động, một dây điện trở XY đồng chất tiết diện đều và con trƣợt Z
có thể di chuyển dọc theo dây điện trở XYZ, một điện kế nhạy G có số đo 0 ở giữa
thang đo dùng để phát hiện cƣờng độ dòng điện nhỏ chạy qua nó. Nguồn điện Ex hay
E0 đƣợc mắc xung đối với nguồn điện U, tức là cực dƣơng (+) của nguồn điện Ex
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên
61
hay E0 sẽ nối với cực dƣơng của nguồn điện U tại điểm X. Dòng điện do nguồn Ex
hay E0 phát ra chạy tới điểm X có chiều ngƣợc với dòng điện I do nguồn điện U cung
cấp nên chúng có thể bù trừ nhau.
2. Đo suất điện động của pin điện bằng mạch xung đối
Suất điện động E của nguồn điện thƣờng đƣợc đo trực tiếp bằng một vônkế V nối
với hai cực của nguồn điện tạo thành một mạch kín có dòng điện I chạy qua (H 2.6)
Nếu điện trở trong của nguồn điện là r thì số chỉ của vônkế V cho biết hiệu điện thế
U giữa hai cực của nguồn điện:
U = E - I.r
Ta thấy rõ U < E. Nhƣ thế phép đo suất điện động của
nguồn điện bằng vônkế theo công thức trên sẽ mắc sai số
càng lớn nếu vônkế V có điện trở trong Rv nhỏ (dòng điện
I sẽ lớn) hay nguồn điện có suất điện động E nhỏ và có
điện trở trong r lớn
Muốn đo chính xác suất điện động của nguồn điện ta dùng phƣơng pháp so sánh
suất điện động Ex của nguồn điện chuẩn bằng
mạch xung đối
Khi có dòng điện chạy qua nguồn điện Ex kim
điện kế G sẽ lệch khỏi số 0. Nếu dịch chuyển con
chạy dọc trên dây điện trở XZY ta sẽ tìm đƣợc vị
trí của Z để kim điện kế G chỉ đúng số 0. Khi đó
cƣờng độ dòng điện chạy qua nguồn điện Ex và
điện kế G có giá trị bằng 0: Ix=IG=0, còn dòng
điện chạy qua dây điện trở XZY có cùng cƣờng độ
với dòng điện I do nguồn U cung cấp cho mạch chính.
Theo (7) hiệu điện thế Ux giữa hai cực của nguồn điện Ex bằng:
Ux=Vx-Vz=Ex (8)
Hình 2.7: Mạch xung đối
V
E,r
+ -
Hình 2.6
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên
62
Mặt khác hiệu điện thế Ux có thể tính bằng:
Ux=Vx-Vz=IRxz (9)
Từ (8) và (9) suy ra: Ex=I.Rxz (10)
Nếu thay nguồn điện Ex bằng nguồn chuẩn E0 khi đó cũng có:
E0=I.Rxz’ (11)
Kết hợp (10) và (11) có:
1
1
'0 'E L
L
R
RE
xz
xzx
Hay
1
1
0
'L
L
EEx
Trong đó, L1 và L’1 là độ dài ứng với các vị trí của con chạy Z trên dây điện trở
XZY khi dòng điện chạy qua điện kế G bằng 0.
Nhƣ vậy: nếu biết suất điện động E0 của nguồn điện áp chuẩn đồng thời đo đƣợc độ
dài L1,L’1 thì ta xác định đƣợc suất điện động Ex của nguồn điện cần đo.
IV. công cụ thí nghiệm
+ Một cầu dây gồm 1 dây điện trở căng trên giá đỡ nằm ngang có thƣớc thẳng dài
1000mm.
+ Một nguồn điện áp chuẩn E0=1,000 0,001V
+Một pin điện cần đo kèm theo giá đỡ
+ Một nguồn điện U một chiều (0 6)V/150mA
+ Một đồng hồ đo điện đa năng hiệu số kiểu 830 B.
+ Một bộ dây dẫn nối mạch điện (8 dây).
V. Trình tự thí nghiệm
1. Mắc mạch xung đối
Bƣớc 1: Vặn núm xoay của nguồn điện U về vị trí 0, ampe kế A ở thang đo 200 mA.
Bƣớc 2: Lắp mạch đo tƣơng ứng sơ đồ theo trình tự sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên
63
- Điện kế G đặt ở vị trí thang đo G0.
-Con trƣợt Z đặt ở giữa dây điện trở XZY tại vị trí 500 mm trên thƣớc milimet
-Dùng dây nối chốt (+) của nguồn U với (+) của ampe kế, chốt (-) của ampe kế với
chốt X, chốt (X) nối với chốt (+) của Ex , chốt (-) của nguồn Ex nối với chốt (-) của
điện kế G, chốt Y nối với chốt (-) của nguồn U.
- Mời giáo viên kiểm tra mạch điện trƣớc khi cắm phích lấy điện
2. Đo suất điện động Ex của pin điện
Bƣớc 1: Gạt núm công tắc nguồn K, vặn từ từ núm xoay nguồn U để dòng điện chạy
qua miliampe kế A có cƣờng độ không đổi I = 100÷120 mA và giữ nguyên giá trị này
trong suốt quá trình đo tiếp theo.
Bƣớc 2: Bấm con trƣợt Z tiếp xúc với dây điện trở XZY. Nếu kim của điện kế G lệch
khỏi số 0 ta phải di chuyển từ từ con trƣợt Z dọc theo dây điện trở XZY để tìm vị trí
thích hợp của con trƣợt Z sao cho kim điện kế G quay trở về đúng số 0. Ghi giá trị
tƣơng ứng L1=XZ vào bảng 2.
Bƣớc 3: Ngắt công tác nguồn K, và đƣa con chạy về vị trí chính giữa dây XY . Tiếp
tục lặp lại phép đo từ bƣớc 1 đến bƣớc 2 thêm 4 lần .
Bƣớc 4: Nhấn núm K để tắt nguồn Ex và tháo dây nối khỏi hai đầu chốt của nguồn Ex
Lưu ý: Nếu tại bước 2 không quan sát thấy kim điện kế G lệch khỏi vỉtí số 0 hay
trong quá trình đo thấy kim điện kế không ổn định phải kiểm tra tiếp xúc Z để chắc
chắn có tiếp xúc giữa con chạy và dây điện trở XY.
Bƣớc 5: Dùng dây nối chốt X với chốt (+) của nguồn chuẩn E0 và chốt (-) của nguồn
này với chốt G (-) .
Bƣớc 6: Lặp lại các bƣớc đo từ bƣớc 1 đến bƣớc 3 để xác định giá trị của độ dài
L’1=XZ’ ghi vào bảng 2.
Bƣớc 7: Ng
Download miễn phí Luận văn Nghiên cứu lựa chọn chương trình, hoàn thiện nội dung và phương pháp tổ chức thực hành một số bài thí nghiệm vật lí đại cương nhằm nâng cao chất lượng thực hành cho sinh viên trường đại học kỹ thuật công nghiệp - Đại học Thái Nguyên
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU .5
1. Lý do chọn đề tài .5
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu .6
3. Mục đích- nhiệm vụ nghiên cứu .7
4. Giả thuyết khoa học .8
5. Phương pháp nghiên cứu .8
6. Đóng góp của luận văn. .8
7. Giới hạn của luận văn .8
8. Cấu trúc của luận văn .9
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI . 10
1.1. MỤC ĐÍCH, MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ, NỘI DUNG VÀ PHưƠNG PHÁP
DẠY HỌC ĐẠI HỌC . 10
1.1.1. Mục đích dạy học đại học . 10
1.1.2. Mục tiêu dạy học đại học . 10
1.1.3. Nhiệm vụ dạy học đại học . 11
1.1.4. Nội dung dạy học đại học . 14
1.1.5. Phương pháp dạy học đại học . 17
1.2. THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH DẠY HỌC ĐẠI HỌC . 18
1.2.1. Thí nghiệm vật lí, các đặc điểm của thí nghiệm vật lí . 18
1.2.2. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí . 19
1.2.3. Thí nghiệm thực hành vật lí đại cương . 23
1.2.4. Nội dung, hình thức tổ chức hướng dẫn thí nghiệm thực hành . 25
1.3. CHẤT LưỢNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VẬT LÍ . 27
1.3.1. Khái niệm chất lượng . 27
1.3.2. Các yếu tố tạo nên chất lượng thực hành vật lí. 27
1.3.3. Các tiêu chí đánh giá chất lượng thực hành vật lí . 28
1.4. THỰC TRẠNG CỦA VIỆC THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VLĐC . 29
1.4.1 Về thiết bị thí nghiệm . 29
1.4.2. Về nội dung các bài thí nghiệm . 29
1.4.3. Về việc hướng dẫn, tổ chức thí nghiệm . 30
1.4.4. Về việc thực hành của sinh viên . 31
1.4.5. Về việc kiểm tra đánh giá . 31
Kết luận chương 1 . 32
Chương 2: LỰA CHỌN CHưƠNG TRÌNH, HOÀN THIỆN NỘI DUNG VÀ
PHưƠNG PHÁP TỔ CHỨC THỰC HÀNH MỘT SỐ BÀI THÍ
NGHIỆM VLĐC . 33
2.1. LỰA CHỌN CHưƠNG TRÌNH. 33
2.1.1. Cơ sở lựa chọn chương trình . 33
2.1.2. Khung chương trình . 33
2.2. HOÀN THIỆN NỘI DUNG MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH
VẬT LÍ ĐẠI CưƠNG . 35
2.2.1. Cơ sở hoàn thiện nội dung . 35
2.2.2. Thực trạng các bài thí nghiệm thực hành VLĐC . 36
2.2.3. Hoàn thiện nội dung một số bài thí nghiệm thực hành VLĐC . 42
Bài 2: Phép đo độ dài. Thước kẹp, thước panme . 42
Bài 3: Xác định tỷ số nhiệt dung phân tử Cp/Cvcủa chất khí . 48
Bài 4: Đo điện trở bằng mạch cầu Wheaston. Đo suất điện động bằngmạch xung đối. 54
Bài 5: Khảo sát giao thoa qua khe Young. Xác định bước sóngánh sáng . 64
2.3. PHưƠNG PHÁP TỔ CHỨC THTN VLĐC . 72
2.3.1. Cơ sở của việc đổi mới phương pháp tổ chức THTN VLĐC . 72
2.3.2. Đổi mới phương pháp tổ chức, đánh giá kết quả THTN VLĐC . 72
Kết luận chương 2 . 73
Chương 3: THỰC NGHIỆM Sư PHẠM . 74
3.1. MỤC ĐÍCH, ĐỐI TưỢNG, NỘI DUNG TNSP . 74
3.1.1. Mục đích TNSP . 74
3.1.2. Đối tượng và nội dung TNSP. . 74
3.2. PHưƠNG PHÁP TNSP. 75
3.2.1. Chuẩn bị TNSP . 75
3.2.2. Hình thức tổ chức quá trình TNSP . 75
3.2.3. Quan sát quá trình TNSP . 76
3.2.4. Tiêu chí đánh giá kết quả TNSP . 77
3.3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Sư PHẠM . 78
3.4. ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM Sư PHẠM . 80
3.4.1. Đánh giá thông qua quá trình TNSP (đánh giá định tính) . 80
3.4.2. Đánh giá thông qua kết quả bài THTN (đánh giá định lượng). 81
Kết luận chương 3 . 88
KẾT LUẬN . 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 91
PHỤ LỤC . 94
Để tải bản DOC Đầy Đủ xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Tóm tắt nội dung:
ân) vào bảng 1.Bƣớc 6: Các lần thực hiện tiếp theo: không cho con trƣợt Z tiếp xúc XYZ, vặn các
núm xoay của hộp thập phân tới vị trí khác trong khoảng giá trị gần với giá trị của RX,
sau đó lại tiến hành bƣớc 3, 4, 5. Ghi kết quả vào bảng 1.
Bƣớc 7: Ghi các số liệu sau vào bảng 1:
Độ dài L của dây điện trở XYZ trên thƣớc milimet .
Độ chính xác L của thƣớc.
Cấp chính xác 0 của hộp điện trở thập phân.
Bƣớc 8: - Ngắt điện các công cụ đo điện
- Tháo dây dẫn nối mạch điện.
- Bàn giao công cụ thí nghiệm cho giáo viên.
VI. Kết quả thí nghiệm cần báo cáo
Bảng 1
Độ dài của thƣớc thẳng milimet, L = ................ (mm)
Độ chính xác của thƣớc thẳng milimet, L = ..........................(mm)
Cấp chính xác của hộp điện trở mẫu, 0 = ............................( )
Lần đo R0 () R0 ()
1
2
3
+ Tính sai số của các đại lƣợng đo trực tiếp:
0(dc)R
= ...................()
0R
= .......................()
+ Tính sai số và giá trị trung bình của điện trở cần đo RX.
+ Viết kết quả phép đo
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên
60
VII. Câu hỏi kiểm tra
1. Chứng minh rằng phép đo điện trở RX bằng mạch cầu 1 chiều có sai số cực tiểu
khi con trƣợt Z đặt ở chính giữa dây điện trở XYZ?
2. Tại sao phải điều chỉnh nguồn điện một chiều U để dòng điện mạch chính có
cƣờng độ không đổi?
3. Từ các công cụ thí nghiệm trên có thể bố trí cách nào khác để đo RX không?
4. Nhận xét kết quả phép đo?
Phần 2: ĐO SUẤT ĐIỆN ĐỘNG BẰNG MẠCH XUNG ĐỐI
I. Mục đích thí nghiệm
- Xác định suất điện động bằng mạch xung đối
- Biết cách lắp mạch điện theo sơ đồ cho sẵn
- Thu thập số liệu và viết kết quả phép đo
II. Câu hỏi định hƣớng
1. Thế nào là mạch xung đối?
2. Trình bày phƣơng pháp đo suất điện động của một pin điện bằng mạch xung đối?
Vẽ sơ đồ mạch điện
3. Tìm công thức xác định suất điện động của một pin điện bằng mạch xung đối.
III. Cơ sở lý thuyết
1. Mạch xung đối
Cấu tạo: nguồn điện U có điện áp lớn hơn Ex và E0 dùng cung cấp dòng điện I
cho mạch điện hoạt động, một dây điện trở XY đồng chất tiết diện đều và con trƣợt Z
có thể di chuyển dọc theo dây điện trở XYZ, một điện kế nhạy G có số đo 0 ở giữa
thang đo dùng để phát hiện cƣờng độ dòng điện nhỏ chạy qua nó. Nguồn điện Ex hay
E0 đƣợc mắc xung đối với nguồn điện U, tức là cực dƣơng (+) của nguồn điện Ex
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên
61
hay E0 sẽ nối với cực dƣơng của nguồn điện U tại điểm X. Dòng điện do nguồn Ex
hay E0 phát ra chạy tới điểm X có chiều ngƣợc với dòng điện I do nguồn điện U cung
cấp nên chúng có thể bù trừ nhau.
2. Đo suất điện động của pin điện bằng mạch xung đối
Suất điện động E của nguồn điện thƣờng đƣợc đo trực tiếp bằng một vônkế V nối
với hai cực của nguồn điện tạo thành một mạch kín có dòng điện I chạy qua (H 2.6)
Nếu điện trở trong của nguồn điện là r thì số chỉ của vônkế V cho biết hiệu điện thế
U giữa hai cực của nguồn điện:
U = E - I.r
Ta thấy rõ U < E. Nhƣ thế phép đo suất điện động của
nguồn điện bằng vônkế theo công thức trên sẽ mắc sai số
càng lớn nếu vônkế V có điện trở trong Rv nhỏ (dòng điện
I sẽ lớn) hay nguồn điện có suất điện động E nhỏ và có
điện trở trong r lớn
Muốn đo chính xác suất điện động của nguồn điện ta dùng phƣơng pháp so sánh
suất điện động Ex của nguồn điện chuẩn bằng
mạch xung đối
Khi có dòng điện chạy qua nguồn điện Ex kim
điện kế G sẽ lệch khỏi số 0. Nếu dịch chuyển con
chạy dọc trên dây điện trở XZY ta sẽ tìm đƣợc vị
trí của Z để kim điện kế G chỉ đúng số 0. Khi đó
cƣờng độ dòng điện chạy qua nguồn điện Ex và
điện kế G có giá trị bằng 0: Ix=IG=0, còn dòng
điện chạy qua dây điện trở XZY có cùng cƣờng độ
với dòng điện I do nguồn U cung cấp cho mạch chính.
Theo (7) hiệu điện thế Ux giữa hai cực của nguồn điện Ex bằng:
Ux=Vx-Vz=Ex (8)
Hình 2.7: Mạch xung đối
V
E,r
+ -
Hình 2.6
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên
62
Mặt khác hiệu điện thế Ux có thể tính bằng:
Ux=Vx-Vz=IRxz (9)
Từ (8) và (9) suy ra: Ex=I.Rxz (10)
Nếu thay nguồn điện Ex bằng nguồn chuẩn E0 khi đó cũng có:
E0=I.Rxz’ (11)
Kết hợp (10) và (11) có:
1
1
'0 'E L
L
R
RE
xz
xzx
Hay
1
1
0
'L
L
EEx
Trong đó, L1 và L’1 là độ dài ứng với các vị trí của con chạy Z trên dây điện trở
XZY khi dòng điện chạy qua điện kế G bằng 0.
Nhƣ vậy: nếu biết suất điện động E0 của nguồn điện áp chuẩn đồng thời đo đƣợc độ
dài L1,L’1 thì ta xác định đƣợc suất điện động Ex của nguồn điện cần đo.
IV. công cụ thí nghiệm
+ Một cầu dây gồm 1 dây điện trở căng trên giá đỡ nằm ngang có thƣớc thẳng dài
1000mm.
+ Một nguồn điện áp chuẩn E0=1,000 0,001V
+Một pin điện cần đo kèm theo giá đỡ
+ Một nguồn điện U một chiều (0 6)V/150mA
+ Một đồng hồ đo điện đa năng hiệu số kiểu 830 B.
+ Một bộ dây dẫn nối mạch điện (8 dây).
V. Trình tự thí nghiệm
1. Mắc mạch xung đối
Bƣớc 1: Vặn núm xoay của nguồn điện U về vị trí 0, ampe kế A ở thang đo 200 mA.
Bƣớc 2: Lắp mạch đo tƣơng ứng sơ đồ theo trình tự sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên
63
- Điện kế G đặt ở vị trí thang đo G0.
-Con trƣợt Z đặt ở giữa dây điện trở XZY tại vị trí 500 mm trên thƣớc milimet
-Dùng dây nối chốt (+) của nguồn U với (+) của ampe kế, chốt (-) của ampe kế với
chốt X, chốt (X) nối với chốt (+) của Ex , chốt (-) của nguồn Ex nối với chốt (-) của
điện kế G, chốt Y nối với chốt (-) của nguồn U.
- Mời giáo viên kiểm tra mạch điện trƣớc khi cắm phích lấy điện
2. Đo suất điện động Ex của pin điện
Bƣớc 1: Gạt núm công tắc nguồn K, vặn từ từ núm xoay nguồn U để dòng điện chạy
qua miliampe kế A có cƣờng độ không đổi I = 100÷120 mA và giữ nguyên giá trị này
trong suốt quá trình đo tiếp theo.
Bƣớc 2: Bấm con trƣợt Z tiếp xúc với dây điện trở XZY. Nếu kim của điện kế G lệch
khỏi số 0 ta phải di chuyển từ từ con trƣợt Z dọc theo dây điện trở XZY để tìm vị trí
thích hợp của con trƣợt Z sao cho kim điện kế G quay trở về đúng số 0. Ghi giá trị
tƣơng ứng L1=XZ vào bảng 2.
Bƣớc 3: Ngắt công tác nguồn K, và đƣa con chạy về vị trí chính giữa dây XY . Tiếp
tục lặp lại phép đo từ bƣớc 1 đến bƣớc 2 thêm 4 lần .
Bƣớc 4: Nhấn núm K để tắt nguồn Ex và tháo dây nối khỏi hai đầu chốt của nguồn Ex
Lưu ý: Nếu tại bước 2 không quan sát thấy kim điện kế G lệch khỏi vỉtí số 0 hay
trong quá trình đo thấy kim điện kế không ổn định phải kiểm tra tiếp xúc Z để chắc
chắn có tiếp xúc giữa con chạy và dây điện trở XY.
Bƣớc 5: Dùng dây nối chốt X với chốt (+) của nguồn chuẩn E0 và chốt (-) của nguồn
này với chốt G (-) .
Bƣớc 6: Lặp lại các bƣớc đo từ bƣớc 1 đến bƣớc 3 để xác định giá trị của độ dài
L’1=XZ’ ghi vào bảng 2.
Bƣớc 7: Ng