📖 Bài 25: Thực hành đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế - lớp 8

I – Nội dung thực hành

1. Đo cường độ dòng điện

• Cách mắc: Ampe kế được mắc nối tiếp vào mạch điện sao cho dòng điện đi vào chốt dương (+) và đi ra từ chốt âm (-) của ampe kế.
• Tiến hành:
  • Lắp mạch điện gồm nguồn điện (pin), công tắc, ampe kế và bóng đèn thành một vòng kín.
  • Đo giá trị cường độ dòng điện $I_1$ và $I_2$ tại hai vị trí khác nhau trong mạch để kiểm tra xem dòng điện có thay đổi hay không.
  • Thay đổi các nguồn điện khác nhau (1,5 V; 3 V; 6 V) để quan sát sự thay đổi của cường độ dòng điện.

2. Đo hiệu điện thế

• Cách mắc: Vôn kế được mắc song song với thiết bị cần đo hoặc hai cực của nguồn điện.
• Tiến hành:
  • Để đo hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn, nối hai chốt của vôn kế vào hai đầu bóng đèn sao cho chốt dương (+) nối về phía cực dương của nguồn.
  • Đọc giá trị $U$ trên vôn kế khi mạch kín và khi mạch hở.
  • So sánh hiệu điện thế của nguồn với hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn.

EM ĐÃ HỌC

• Để đo cường độ dòng điện, cần mắc ampe kế nối tiếp vào mạch sao cho dòng điện đi vào chốt dương và đi ra từ chốt âm của ampe kế.
• Để đo hiệu điện thế, cần nối hai cực vôn kế song song với hai cực của nguồn hoặc hai đầu của một thiết bị điện.
• Cần lựa chọn thang đo phù hợp (giới hạn đo phải lớn hơn giá trị dự kiến) khi sử dụng ampe kế và vôn kế để tránh làm hỏng dụng cụ.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

• Xác định trạng thái mạch điện: Thông qua việc đo cường độ dòng điện, em có thể xác định được mạch điện là kín hay hở. Nếu ampe kế chỉ giá trị bằng 0 khi công tắc đã đóng, chứng tỏ mạch đang bị hở ở một vị trí nào đó.
• Kiểm tra chất lượng pin: Sử dụng vôn kế để đo hiệu điện thế giữa hai cực của viên pin. Nếu giá trị đo được thấp hơn nhiều so với giá trị ghi trên vỏ pin (ví dụ pin 1,5 V nhưng chỉ đo được 0,5 V), em biết được pin đã cũ hoặc hết điện và cần thay mới.
• Lựa chọn thiết bị phù hợp: Biết cách đo cường độ dòng điện giúp em chọn đúng loại cầu chì hoặc aptomat bảo vệ cho các thiết bị điện trong nhà, đảm bảo chúng không bị cháy khi dòng điện quá tải.
• Thiết kế mạch điện trang trí: Khi mắc nhiều bóng đèn LED nối tiếp hoặc song song, việc đo hiệu điện thế giúp em phân chia nguồn điện hợp lí để các đèn sáng đều và không bị cháy.

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Một học sinh cho rằng: "Bóng đèn tiêu thụ dòng điện, do đó cường độ dòng điện sẽ giảm sau khi đi qua bóng đèn". Qua bài thực hành này, em có đồng ý với ý kiến đó không?

• Trả lời: Không đồng ý. Kết quả thực hành cho thấy cường độ dòng điện tại mọi vị trí trong mạch nối tiếp là như nhau ($I_1 = I_2$). Bóng đèn chỉ chuyển hoá năng lượng điện chứ không "làm mất" dòng điện.

Câu 2: Nếu em muốn đo hiệu điện thế của một bộ pin 9 V, em nên chọn vôn kế có giới hạn đo (GHĐ) nào sau đây là tốt nhất: 5 V; 10 V; 100 V?

• Đáp số: Chọn vôn kế 10 V. Vì GHĐ này lớn hơn 9 V một ít, giúp kết quả đo chính xác nhất và không làm hỏng vôn kế.

Câu 3: Tại sao khi đo hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn, nếu mạch hở (công tắc mở) thì vôn kế chỉ giá trị bằng 0, nhưng nếu đo trực tiếp hai cực của nguồn thì vôn kế vẫn có số chỉ?

• Giải thích: Khi mạch hở, không có dòng điện chạy qua bóng đèn nên hiệu điện thế giữa hai đầu đèn bằng 0. Trong khi đó, nguồn điện luôn duy trì một hiệu điện thế giữa hai cực của nó ngay cả khi chưa nối vào mạch.

Câu 4: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm 1 nguồn pin, 1 bóng đèn, 1 công tắc và 1 ampe kế để đo cường độ dòng điện qua đèn?

• Hướng dẫn: Vẽ các linh kiện nối tiếp nhau thành một vòng kín. Chú ý kí hiệu ampe kế là Ⓐ và kí hiệu nguồn pin phải đúng cực (+, -).

Câu 5: Nêu hiện tượng xảy ra nếu em mắc ngược cực (chốt dương và âm) của ampe kế kim vào mạch điện?

• Trả lời: Kim của ampe kế sẽ quay ngược về phía dưới vạch số 0, có thể làm cong kim hoặc hỏng thiết bị đo.

• Hình 25.1: Sơ đồ mắc ampe kế nối tiếp với bóng đèn để đo cường độ dòng điện.
• Hình 25.2: Mô phỏng cách nối vôn kế song song với hai đầu bóng đèn trong mạch điện thực tế.
• Hình 25.3: Phân biệt sơ đồ mạch điện khi mắc hai bóng đèn nối tiếp (a) và mắc song song (b).