IMSO 2016 Khoa học Quốc tế - Thực nghiệm

THỰC NGHIỆM I: Mạch điện

Mục tiêu
- Xác định mạch điện trong hộp đen.
- Quan sát sự khác nhau giữa mắc nối tiếp và song song.

Lí thuyết

Công tắc là linh kiện có thể ngắt mạch, ngăn dòng điện hoặc chuyển dòng từ dây dẫn này sang dây khác. Công tắc có thể điều khiển bằng tay (công tắc đèn, phím bấm), bằng vật chuyển động (cửa), hoặc bằng bộ phận cảm nhận áp suất, nhiệt độ.

Mạch hở có đường dẫn bị gián đoạn nên không có dòng điện chạy qua. Mạch kín có đường dẫn liên tục cho dòng điện đi qua khi có nguồn phù hợp.

Dụng cụ: một đèn, bốn công tắc gạt, pin và dây dẫn trong hộp đen.

Cách làm

1\. Kiểm tra hộp đen có bốn công tắc và một đèn.

2\. Gạt công tắc 1 (S1) lên.

3\. Quan sát trạng thái đèn.

4\. Gạt S1 xuống.

5\. Ghi số liệu vào bảng 1.


| Công tắc | Vị trí | Trạng thái đèn | Vị trí | Trạng thái đèn |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| S1 | Lên | \_\_\_\_\_ | Xuống | \_\_\_\_\_ |
| S2 | Lên | \_\_\_\_\_ | Xuống | \_\_\_\_\_ |
| S3 | Lên | \_\_\_\_\_ | Xuống | \_\_\_\_\_ |
| S4 | Lên | \_\_\_\_\_ | Xuống | \_\_\_\_\_ |

6\. Lặp lại bước 1–5 với S2, S3, S4.

7\. Gạt cả S1 và S2 lên.

8\. Quan sát đèn.

9\. Gạt cả S1 và S2 xuống.

10\. Ghi vào bảng 2.


| Công tắc | Vị trí | Trạng thái đèn |
| --- | --- | --- |
| S1 và S2 | Lên | \_\_\_\_\_ |
| S1 và S3 | Lên | \_\_\_\_\_ |
| S2 và S3 | Lên | \_\_\_\_\_ |

11\. Lặp lại bước 7–10 với các cặp (S1, S2), (S1, S3), (S2, S3).

12\. Từ bảng 1, vẽ mạch khi một công tắc đóng và đèn sáng, có công tắc, đèn, pin, dây: Mạch 1.

13\. Từ bảng 2, vẽ mạch khi hai công tắc đóng và đèn sáng: Mạch 2, Mạch 3, Mạch 4.

14\. Kết hợp ba mạch ở bước 13 thành Mạch 5.

15\. Kết hợp mạch ở bước 12 và bước 14 thành Mạch 6.


Làm rõ của biên soạn: giữ công tắc không được thử ở vị trí xuống khi thử một công tắc hay một cặp. Ghi quan sát thật vào bảng trống; đáp án tham khảo chỉ nằm trong lời giải. Điểm phần thực hành (22) được in trong khóa đáp án, không in ở đề.

An toàn: chỉ dùng bộ pin điện áp thấp được cung cấp, có người lớn/giáo viên giám sát. Tuyệt đối không nối với điện lưới. Ngắt nguồn trước khi đổi dây hoặc lau đầu dò; tránh đoản mạch, pin nóng và điện cực nhọn. Giữ tay khô, tránh nước ở đầu nối điện, không ăn rau củ đã thí nghiệm.









Chú thích hình gốc: Lamp: đèn; batteries: pin; switch: công tắc; blackbox: hộp đen; gauge meter: đồng hồ đo; up/down: lên/xuống; A/B: các đầu nối; S1–S4: công tắc 1–4. Hình đáp án nguồn trong lời giải là mạch tham khảo, không phải quan sát mới.

THỰC NGHIỆM I, Câu 1. (1 điểm) Theo kết quả, mạch nào mắc nối tiếp, mạch nào mắc song song?

Chú thích hình gốc: Circuits 1–4: mạch 1–4; batteries: pin; lamp: đèn; S1–S4: công tắc.

THỰC NGHIỆM I, Câu 2. (1 điểm) Vẽ mũi tên biểu diễn chiều dòng điện quy ước trong mạch.



Chú thích hình gốc: Lamp: đèn; batteries: pin; switch: công tắc.

THỰC NGHIỆM I, Câu 3. (1 điểm) Vẽ mũi tên biểu diễn chiều chuyển động có hướng của electron trong mạch.



Chú thích hình gốc: Lamp: đèn; batteries: pin; switch: công tắc.

THỰC NGHIỆM I, Câu 4. (1 điểm) Hình biểu diễn pin. Điểm nào có điện thế cao hơn?



Chú thích hình gốc: A, B: hai đầu pin; nút lồi ở phía A.

THỰC NGHIỆM I, Câu 5. (3 điểm) Điền chiều dòng điện quy ước và chiều electron vào bảng; (+) là điện tích dương, (−) là điện tích âm.



Chú thích hình gốc: Electrical current direction: chiều dòng điện quy ước; electron current direction: chiều electron; A–C: ba trường hợp.

THỰC NGHIỆM I, Câu 6. (2 điểm) Hai vật mang điện 10 C và 30 C được nối bằng dây dẫn. Khi cân bằng, điện tích mỗi vật bằng bao nhiêu?

THỰC NGHIỆM II: Khả năng dẫn điện của một số rau củ

Một số sinh vật dẫn điện được. Thí nghiệm đo các mẫu dưa chuột, cà tím và cà rốt.

Mục tiêu
1. Đo khả năng dẫn điện của dưa chuột, cà tím, cà rốt.
2. Đo và so sánh khi khoảng cách điện cực khác nhau.

Dụng cụ: hộp đen điện, dưa chuột, cà tím, cà rốt.

Cách làm
1. Cắm đầu gốc dây dò vào lỗ trên hộp đen.
2. Đặt dưa chuột ở cuối khoang thí nghiệm kín, ấn để kim điện cực tiếp xúc chắc.
3. Cắm đầu dây đỏ vào lỗ số 1 bên khoang.
4. Ghi số chỉ đồng hồ vào bảng 1 trên phiếu.
5. Lặp bước 3–4 cho các lỗ 2, 3, 4, 5.
6. Lấy dưa chuột ra, dùng giấy lau kim và đầu dò.
7. Lặp bước 2–6 với cà tím và cà rốt.
8. Kiểm tra mọi số liệu đã ghi đủ.

Câu 1. (3 điểm) Từ bảng 1, vẽ đồ thị có chú giải.

Bảng trống do biên soạn: nguồn không có phiếu riêng Thực nghiệm II hoặc số đo. Điền số chỉ thực và đơn vị, đo khoảng cách điện cực thực nếu có thể. Không coi số thứ tự lỗ là khoảng cách đã biết.

| Rau củ | Lỗ 1 | Lỗ 2 | Lỗ 3 | Lỗ 4 | Lỗ 5 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Dưa chuột | \_\_\_\_\_ | \_\_\_\_\_ | \_\_\_\_\_ | \_\_\_\_\_ | \_\_\_\_\_ |
| Cà tím | \_\_\_\_\_ | \_\_\_\_\_ | \_\_\_\_\_ | \_\_\_\_\_ | \_\_\_\_\_ |
| Cà rốt | \_\_\_\_\_ | \_\_\_\_\_ | \_\_\_\_\_ | \_\_\_\_\_ | \_\_\_\_\_ |

An toàn: chỉ dùng bộ pin điện áp thấp được cung cấp, có người lớn/giáo viên giám sát. Tuyệt đối không nối với điện lưới. Ngắt nguồn trước khi đổi dây hoặc lau đầu dò; tránh đoản mạch, pin nóng và điện cực nhọn. Giữ tay khô, tránh nước ở đầu nối điện, không ăn rau củ đã thí nghiệm.

THỰC NGHIỆM II, Câu 2. (1 điểm) Dựa vào số liệu của em, rau củ nào có khả năng dẫn điện cao nhất?

THỰC NGHIỆM II, Câu 3. (1 điểm) Với mỗi loại đã thử, lỗ số nào cho số đo dẫn điện lớn nhất?

THỰC NGHIỆM II, Câu 4. (2 điểm) Vì sao số đo dẫn điện khác nhau khi khoảng cách điện cực thay đổi?

THỰC NGHIỆM II, Câu 5. Bảng nguồn được giới thiệu là hàm lượng nước và chất điện li, nhưng chỉ có cột nước.

| Rau củ | Hàm lượng nước (%) |
| --- | --- |
| Dưa chuột | 95 |
| Cà tím | 91 |
| Cà rốt | 87 |

a. (1 điểm) Bộ phận nào trong rau củ có khả năng chứa nước?

b. (1 điểm) Nêu ba yếu tố ảnh hưởng phép đo dẫn điện ở rau củ.