Báo cáo nghiên cứu
khoa học:

"Sử dụng bài tập thí
nghiệm xác định
điện trở của mạch
điện một chiều nhằm
phát triển tư duy
của học sinh"
Nguyễn Đình Thớc Sử DụNG BàI TậP THí NGHIệM XáC ĐịNH , TR. 70-74 70
Sử DụNG BàI TậP THí NGHIệM XáC ĐịNH ĐIệN TRở của MạCH
ĐIệN MộT CHIềU NHằM PHáT TRIểN TƯ DUY CủA HọC SINH Nguyễn Đình Thớc
(a)Tóm tắt. Bài tập thí nghiệm về vật lý là một phơng tiện dạy học có hiệu quả để
bồi dỡng t duy học sinh. Trong thực tiễn dạy học loại bài tập này còn đợc sử dụng
rất hạn chế. Trong bài báo này chúng tôi phân tích quá trình phát triển một bài tập thí
nghiệm quen thuộc (đo điện trở bằng vôn kế và ampe kế) theo mục đích dạy học nhằm


2. Bài tập thí nghiệm xác định điện trở của mạch điện một chiều
2.1. Cơ sở lý thuyết của phơng pháp xác định điện trở bằng vôn kế và ampe kế

Nhận bài ngày 14/7/2008. Sửa chữa xong 08/12/2008.

trờng Đại học Vinh Tạp chí khoa học, tập XXXVII, số 4a-2008 71
Xác định điện trở cha biết R
X
, sử dụng định luật Ôm:
A
V
x
I
U
R =
, (1)
U
V
và I
A
là số chỉ
của vôn kế và ampe
kế. Ta có thể mắc

và hiệu điện thế U
1
của mạch điện ta có:

1
1
V
I
U
R =
. (3)
Từ (1), (2), (3) ta thu đợc:

1
1
V
A
V
V
V
A
V
x
I
U
U
I
U
R
U

1
ta có

1
1
A
I
U
R =
. (5)
Trở lại sử dụng sơ đồ hình 2 theo chỉ số mới của ampe kế
I
2
và vôn kế U
2
; theo định luật Ôm:

1
1
xA
I
U
RR =+
. (6)
Từ biểu thức (5), (6) ta có:
Hình 3

V

A


A
V
I
V
I
R, A
R
x
K

Hình 1

Hình 2

Nguyễn Đình Thớc Sử DụNG BàI TậP THí NGHIệM XáC ĐịNH , TR. 70-74 72
1
1
2
2
A
2
2
x

2.2. Một số bài tập thí nghiệm
Bài tập 1. Xác định điện trở R
X.
Cho một vôn kế và điện trở mẫu R, nguồn điện,
biến trở có con chạy và dây nối cần thiết có điện trở không đáng kể.
- Cơ sở lý thuyết. Trong đoạn mạch
ghép nối tiếp hiệu điện thế tỷ lệ thuận với
điện trở
R
R
U
U
x
2
1
=
.
- Cách tiến hành. Bố trí mạch điện theo
sơ đồ hình 5
Với điều kiện
R
V
>> R
x
và R
V
>> R (7)
Lần lợt dùng vôn kế đo hiệu
điện thế U
1

+
==
. Vậy
1
1
V
UE
RU
R

=
. Biết đợc điện trở của vôn kế, sử dụng sơ đồ hình 6b để xác định R
X
. Ta
có
V
Vx
V22
R
RR
E
RIU
+
==
. Vậy
2
2V
x
U
)UE(R

R



K

Hình 5

V

R
K
V

R
x
Hình 6b

Hình 6a

R
x
A

A

R

Hình 7


X
và R + R
X
là I
1
, I
2
và I
3
.
Theo định luật Ôm:
I
1
=
r
R
E
+
, I
2
=
rR
E
x
+
, (8)
I
3
=
rRR

321
312
x


=
.
Bài tập 3. Xác định điện trở R
X
.- Dụng cụ: Điện kế, đoạn dây dẫn thẳng AB đồng chất có tiết diện đều, một
điện trở mẫu R, nguồn điện, biến trở có con chạy, công tắc và dây nối có điện trở
không đáng kể.
- Cách tiến hành. Mắc mạch điện theo sơ đồ
hình 11. Điện kế G chỉ dòng điện nhỏ chạy qua đoạn
mạch CD. Khi ta dịch chuyển vị trí của điểm nối D để
cho điện thế ở C và D bằng nhau. Độ dài AD
= l
1

và
DB
= l
2
.
Ta có
U
AC

I
I
R
R
=
. (11)
B

C

G

R
x

R

I
G
= 0

I
1

>

I
2
l
1

K

K

Hình 8
Hình 9 Hình 10

Nguyễn Đình Thớc Sử DụNG BàI TậP THí NGHIệM XáC ĐịNH , TR. 70-74 74
Điện trở mẫu đã biết nên ta chỉ điều chỉnh điểm nối D để điện kế chỉ I = 0 sau đó đo
độ dài l
1
, l
2
thay vào biểu thức (11) để tính R
X
. Đó chính là phơng pháp "cầu dây"
phơng pháp đợc sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật.
3. Kết luận
Định luật Ôm có nội dung đơn giản nhng khi vận dụng giải quyết một vấn
đề thực tiễn lại khá phức tạp. Để có đợc năng lực vận dụng định luật Ôm giải quyết
một vấn đề cụ thể trong thực tiễn thì việc sử dụng bài tập thí nghiệm là hiệu quả
nhất. Các bài tập thí nghiệm xác định điện trở của mạch điện một chiều với giả thiết
dụng cụ cho khác nhau, học sinh phải thiết kế phơng án thí nghiệm để xác định giá
trị điện trở với độ chính xác lớn nhất. Học sinh phát hiện điện trở của dụng cụ đo là

thingking of pupils. But in teaching practice, experimental exercises of physics is
used very limited. In this paper, we analyse process of development the habitual
experimental exercise (to measure the resistor by the amperemeter and the
voltmeter) in order to improve thingking for pupils.

(a)
Khoa Sau đại học, trờng đại học Vinh.