PHY-25Lớp 11 · Bài 22–23 · SGK Kết nối tri thức

Dòng điện, điện trở và định luật Ohm

Đóng mạch pin – điện trở có electron minh họa, đọc ampe kế, vôn kế và vẽ đặc tuyến I–U để kiểm chứng I = U/R ở nhiệt độ không đổi.

Đang tải mô hình 3D…

Mục tiêu bài học

Cường độ dòng điện liên quan điện lượng qua tiết diện.
Quan hệ U–I của vật dẫn ohmic tại nhiệt độ ổn định.

Thuyết minh: Hãy quan sát mô hình và xác định đại lượng đang thay đổi. Cường độ dòng điện liên quan điện lượng qua tiết diện; quan hệ U–I của vật dẫn ohmic tại nhiệt độ ổn định. Khi thay thông số, đối chiếu chuyển động và đồ thị; chỉ kết luận trong các giả thiết đã công bố.

Ba cảnh của mô phỏng

Cảnh S01
Mạch pin–điện trở–công tắc và electron minh họa
Cảnh S02
Đóng mạch, thấy đồng hồ U, I, đồ thị đặc trưng I–U
Cảnh S03
Thay R hoặc U, quan sát dòng và công suất

Điều khiển trong mô phỏng

Đổi U, R
Nối đồng hồ đo
Bật chỉ chiều dòng điện

Chốt kiểm tra kiến thức

Ở R cố định, tăng U gấp đôi làm I tăng gấp đôi.

Dùng mô phỏng và bảng đo ở trên để tự kiểm chứng nhận định này.

Lưu ý để không hiểu sai

Electron trong kim loại trôi ngược chiều dòng điện quy ước.
Không dùng tốc độ sáng như vận tốc trôi.

Câu hỏi tự kiểm tra

Chọn đáp án để xem giải thích ngay. Không cần đăng nhập.

Câu 1Trong dây kim loại của mạch đang có dòng điện, các electron tự do chuyển động như thế nào?

Câu 2Đặt hiệu điện thế 6 V vào điện trở 12 Ω. Nếu tăng hiệu điện thế lên 12 V và điện trở không đổi thì cường độ dòng điện là

Kí hiệu và đại lượng

Nguồn điệnPower source: Thiết bị duy trì hiệu điện thế giữa hai cực để tạo dòng điện lâu dài trong mạch kín, ví dụ pin.
Cường độ dòng điện IElectric current: Điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong một đơn vị thời gian: I = Δq/Δt, đơn vị ampe (A); đo bằng ampe kế mắc nối tiếp.
Hiệu điện thế UVoltage: Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch, đo bằng vôn kế mắc song song, đơn vị V.
Điện trở RResistance: Đặc trưng cho mức cản trở dòng điện: R = U/I, đơn vị ohm (Ω); dây dẫn đồng chất R = ρl/S.
Định luật OhmOhm's law: Cường độ dòng điện qua vật dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế: I = U/R; đúng với vật dẫn kim loại ở nhiệt độ không đổi.
Đặc tuyến I–UI–U characteristic: Đồ thị I theo U; với vật dẫn tuân theo định luật Ohm là đoạn thẳng qua gốc tọa độ, độ dốc 1/R. Đèn sợi đốt cho đường cong vì R tăng theo nhiệt độ.
Electron tự doFree electron: Hạt mang điện −1,6·10⁻¹⁹ C chuyển động có hướng trong kim loại; trôi ngược chiều dòng điện quy ước với tốc độ rất nhỏ.
Chiều dòng điện quy ướcConventional current direction: Chiều dịch chuyển có hướng của các điện tích dương: ở mạch ngoài đi từ cực dương qua tải về cực âm của nguồn.

Electron vẽ to và chạy chậm tượng trưng; tốc độ trôi thật trong dây đồng chỉ cỡ 0,1 mm/s. Nội dung là bản nháp do NAVI biên soạn theo kiến thức phổ thông, chờ giáo viên bộ môn đối chiếu với ấn bản SGK đang giảng dạy.