Giải Hoạt động trang 13 Chuyên đề Vật lí 12

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