Bài tập — Bài 26: Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 26: Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá? A. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. B. Cơ sở lí thuyết: $U = \mathcal{E} - Ir$ ; đồ thị $U$ theo $I$ là đường thẳng. C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 26: Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. B. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. C. Giao điểm với trục tung cho $\mathcal{E}$ ; độ lớn hệ số góc cho $r$ . D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 26: Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. B. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. C. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học. D. Mục đích của bài thực hành là đo suất điện động $\mathcal{E}$ và điện trở trong $r$ của một pin điện hoá bằng phương pháp gián tiếp, thông qua việc đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch kín.

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 26: Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Cường độ dòng điện trong mạch là $I = \mathcal{E}/(R + r)$ . B. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. C. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 26: Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Trong một thí nghiệm, học sinh thu được hai cặp số liệu: khi $I_1 = 0,2, \text{A}$ thì $U_1 = 1,4, \text{V}$ ; khi $I_2 = 0,6, \text{A}$ thì $U_2 = 1,0, \text{V}$ . Xác định suất điện động và điện trở trong của pin.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 26: Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Lời giải: Áp dụng $U = \mathcal{E} - Ir$ cho hai lần đo: $\mathcal{E} - 0,2r = 1,4$ và $\mathcal{E} - 0,6r = 1,0$ . Trừ hai phương trình: $0,4r = 0,4$ , suy ra $r = 1, \Omega$ . Thay vào phương trình đầu: $\mathcal{E} = 1,4 + 0,2 \cdot 1 = 1,6, \text{V}$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Tính cường độ điện trường do điện tích điểm $Q = 9\ \mu\text{C}$ gây ra tại điểm cách nó $30\ \text{cm}$ trong chân không.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Trong điện trường đều $E = 6000\ \text{V/m}$ , hiệu điện thế giữa hai điểm cách nhau $2\ \text{cm}$ dọc theo đường sức là bao nhiêu?

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một điện tích $q = 5\ \mu\text{C}$ di chuyển giữa hai điểm có hiệu điện thế $U = 80\ \text{V}$ . Tính công của lực điện.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-B, 2-C, 3-D, 4-A.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (B): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Cơ sở lí thuyết: $U = \mathcal{E} - Ir$ ; đồ thị $U$ theo $I$ là đường thẳng."
- Câu 2 (C): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Giao điểm với trục tung cho $\mathcal{E}$ ; độ lớn hệ số góc cho $r$ ."
- Câu 3 (D): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Mục đích của bài thực hành là đo suất điện động $\mathcal{E}$ và điện trở trong $r$ của một pin điện hoá bằng phương pháp gián tiếp, thông qua việc đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch kín."
- Câu 4 (A): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Cường độ dòng điện trong mạch là $I = \mathcal{E}/(R + r)$ ."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Mục đích của bài thực hành là đo suất điện động $\mathcal{E}$ và điện trở trong $r$ của một pin điện hoá bằng phương pháp gián tiếp, thông qua việc đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch kín. Cơ sở lí thuyết: xét mạch kín gồm pin có suất điện động $\mathcal{E}$ , điện trở trong $r$ mắc nối tiếp với một biến trở có điện trở $R$ .
- Tổng kết ghi nhớ: Cơ sở lí thuyết: $U = \mathcal{E} - Ir$ ; đồ thị $U$ theo $I$ là đường thẳng.; Giao điểm với trục tung cho $\mathcal{E}$ ; độ lớn hệ số góc cho $r$ .; Ampe kế mắc nối tiếp, vôn kế mắc song song với hai cực của pin.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Trong một thí nghiệm, học sinh thu được hai cặp số liệu: khi $I_1 = 0,2, \text{A}$ thì $U_1 = 1,4, \text{V}$ ; khi $I_2 = 0,6, \text{A}$ thì $U_2 = 1,0, \text{V}$ . Xác định suất điện động và điện trở trong của pin.
- Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
Bài 3:
- Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 26: Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá (Cơ sở lí thuyết: $U = \mathcal{E} - Ir$ ; đồ thị $U$ theo $I$ là đường thẳng.; Giao điểm với trục tung cho $\mathcal{E}$ ; độ lớn hệ số góc cho $r$ .; Ampe kế mắc nối tiếp, vôn kế mắc song song với hai cực của pin.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Áp dụng $U = \mathcal{E} - Ir$ cho hai lần đo: $\mathcal{E} - 0,2r = 1,4$ và $\mathcal{E} - 0,6r = 1,0$ . Trừ hai phương trình: $0,4r = 0,4$ , suy ra $r = 1, \Omega$ . Thay vào phương trình đầu: $\mathcal{E} = 1,4 + 0,2 \cdot 1 = 1,6, \text{V}$ .
Bài 4: $E = 9 \times 10^{5}\ \text{V/m}$ .
Bài 5: $U = 120\ \text{V}$ .
Bài 6: $A = 4 \times 10^{-4}\ \text{J}$ .

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

U = \mathcal{E} - Ir

; đồ thị

U

theo

I

là đường thẳng. C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

\mathcal{E}

; độ lớn hệ số góc cho

r

. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

\mathcal{E}

và điện trở trong

r

của một pin điện hoá bằng phương pháp gián tiếp, thông qua việc đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch kín.

I = \mathcal{E}/(R + r)

. B. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. C. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Trong một thí nghiệm, học sinh thu được hai cặp số liệu: khi $I_1 = 0,2, \text{A}$ thì $U_1 = 1,4, \text{V}$ ; khi $I_2 = 0,6, \text{A}$ thì $U_2 = 1,0, \text{V}$ . Xác định suất điện động và điện trở trong của pin.

Lời giải: Áp dụng $U = \mathcal{E} - Ir$ cho hai lần đo: $\mathcal{E} - 0,2r = 1,4$ và $\mathcal{E} - 0,6r = 1,0$ . Trừ hai phương trình: $0,4r = 0,4$ , suy ra $r = 1, \Omega$ . Thay vào phương trình đầu: $\mathcal{E} = 1,4 + 0,2 \cdot 1 = 1,6, \text{V}$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Tính cường độ điện trường do điện tích điểm

Q = 9\ \mu\text{C}

gây ra tại điểm cách nó

30\ \text{cm}

trong chân không.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Trong điện trường đều

E = 6000\ \text{V/m}

, hiệu điện thế giữa hai điểm cách nhau

2\ \text{cm}

dọc theo đường sức là bao nhiêu?

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một điện tích

q = 5\ \mu\text{C}

di chuyển giữa hai điểm có hiệu điện thế

U = 80\ \text{V}

. Tính công của lực điện.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-B, 2-C, 3-D, 4-A.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (B): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Cơ sở lí thuyết: $U = \mathcal{E} - Ir$ ; đồ thị $U$ theo $I$ là đường thẳng."
Câu 2 (C): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Giao điểm với trục tung cho $\mathcal{E}$ ; độ lớn hệ số góc cho $r$ ."
Câu 3 (D): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Mục đích của bài thực hành là đo suất điện động $\mathcal{E}$ và điện trở trong $r$ của một pin điện hoá bằng phương pháp gián tiếp, thông qua việc đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch kín."
Câu 4 (A): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Cường độ dòng điện trong mạch là $I = \mathcal{E}/(R + r)$ ."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Mục đích của bài thực hành là đo suất điện động $\mathcal{E}$ và điện trở trong $r$ của một pin điện hoá bằng phương pháp gián tiếp, thông qua việc đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch kín. Cơ sở lí thuyết: xét mạch kín gồm pin có suất điện động $\mathcal{E}$ , điện trở trong $r$ mắc nối tiếp với một biến trở có điện trở $R$ .
Tổng kết ghi nhớ: Cơ sở lí thuyết: $U = \mathcal{E} - Ir$ ; đồ thị $U$ theo $I$ là đường thẳng.; Giao điểm với trục tung cho $\mathcal{E}$ ; độ lớn hệ số góc cho $r$ .; Ampe kế mắc nối tiếp, vôn kế mắc song song với hai cực của pin.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Trong một thí nghiệm, học sinh thu được hai cặp số liệu: khi $I_1 = 0,2, \text{A}$ thì $U_1 = 1,4, \text{V}$ ; khi $I_2 = 0,6, \text{A}$ thì $U_2 = 1,0, \text{V}$ . Xác định suất điện động và điện trở trong của pin.
Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.

Bài 3:

Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 26: Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá (Cơ sở lí thuyết: $U = \mathcal{E} - Ir$ ; đồ thị $U$ theo $I$ là đường thẳng.; Giao điểm với trục tung cho $\mathcal{E}$ ; độ lớn hệ số góc cho $r$ .; Ampe kế mắc nối tiếp, vôn kế mắc song song với hai cực của pin.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Áp dụng $U = \mathcal{E} - Ir$ cho hai lần đo: $\mathcal{E} - 0,2r = 1,4$ và $\mathcal{E} - 0,6r = 1,0$ . Trừ hai phương trình: $0,4r = 0,4$ , suy ra $r = 1, \Omega$ . Thay vào phương trình đầu: $\mathcal{E} = 1,4 + 0,2 \cdot 1 = 1,6, \text{V}$ .

Bài 4:

E = 9 \times 10^{5}\ \text{V/m}

Bài 5:

U = 120\ \text{V}

Bài 6:

A = 4 \times 10^{-4}\ \text{J}