Giải Hoạt động trang 13 Chuyên đề Vật lí 12
Đề bài
Bảng 2.1. Minh hoạ kết quả đo trong một lần thí nghiệm.
| Lần đo | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| U (V) | 0,0 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 |
| I (mA) | 0,0 | 6,8 | 13,7 | 20,8 | 27,7 | 34,8 | 41,8 |
Từ kết quả thí nghiệm, hãy thực hiện các yêu cầu sau:
1. Vẽ đường đặc trưng V – A.
2. Từ đồ thị trên, rút ra nhận xét về mối liên hệ giữa I và U.
Lấy gần đúng cường độ dòng điện đến 0,1 mA và điện áp đến 0,1 V.
Mô tả hình bằng lời
Bảng 2.1 gồm 7 lần đo: U (V) = 0,0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 tương ứng với I (mA) = 0,0; 6,8; 13,7; 20,8; 27,7; 34,8; 41,8.
Lời giải
1) Vẽ đường đặc trưng V – A
Đường đặc trưng V – A là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện $I$ vào điện áp $U$ đặt vào vật dẫn.
- Trục hoành: điện áp $U$ (V).
- Trục tung: cường độ dòng điện $I$ (mA).
Lần lượt biểu diễn 7 cặp điểm trong Bảng 2.1 lên hệ trục toạ độ:
$(0,0;\,0,0)$; $(1,0;\,6,8)$; $(2,0;\,13,7)$; $(3,0;\,20,8)$; $(4,0;\,27,7)$; $(5,0;\,34,8)$; $(6,0;\,41,8)$.
Nối các điểm này, ta thấy chúng gần như nằm trên một đường thẳng đi qua gốc toạ độ $O(0;0)$. Vẽ đường thẳng "khớp" tốt nhất (đường trung bình) qua gốc toạ độ và các điểm đo — đó chính là đường đặc trưng V – A của vật dẫn.
```
I (mA)
41,8| •
| /
34,8| •
| /
27,7| •
| /
20,8| •
| /
13,7| •
| /
6,8| •
|/
0,0•──┬──┬──┬──┬──┬──┬── U (V)
0 1 2 3 4 5 6
```
2) Nhận xét về mối liên hệ giữa $I$ và $U$
Xét tỉ số $\dfrac{I}{U}$ ở các lần đo:
$$\frac{6,8}{1,0}=6,8;\quad \frac{13,7}{2,0}\approx6,9;\quad \frac{20,8}{3,0}\approx6,9;\quad \frac{27,7}{4,0}\approx6,9;\quad \frac{34,8}{5,0}\approx7,0;\quad \frac{41,8}{6,0}\approx7,0.$$
Tỉ số $\dfrac{I}{U}$ gần như không đổi ($\approx 6,9\ \text{mA/V}$), đồng thời đồ thị là một đường thẳng đi qua gốc toạ độ. Vậy:
- Cường độ dòng điện $I$ tỉ lệ thuận với điện áp $U$ đặt vào hai đầu vật dẫn, tức $I = kU$ với hệ số $k\approx 6,9\ \text{mA/V}$ là hằng số. Điều này phù hợp với định luật Ohm.
- Vì $I$ tỉ lệ thuận với $U$ nên điện trở của vật dẫn không đổi:
$$R=\frac{U}{I}=\frac{1}{k}\approx\frac{1}{6,9\ \text{mA/V}}\approx0,145\ \text{k}\Omega\approx145\ \Omega.$$
Kết luận: đường đặc trưng V – A của vật dẫn là một đoạn thẳng đi qua gốc toạ độ, chứng tỏ $I$ tỉ lệ thuận với $U$ và vật dẫn có điện trở không đổi (vật dẫn tuân theo định luật Ohm).
Đáp số
Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.