Giáo án Bài 2. Dụng cụ đo điện cơ bản

HS nhận ra nhu cầu đo các đại lượng khác nhau trong gia đình và dự đoán dụng cụ phù hợp để xác định vấn đề bài học.

GV nêu ba nhu cầu:

• Kiểm tra điện áp của một viên pin 1,5 V.
• Biết gia đình đã dùng bao nhiêu điện năng trong tháng.
• Đo dòng điện qua một dây dẫn mà không phải ngắt mạch.
  Câu hỏi: Mỗi nhu cầu nên dùng dụng cụ nào: vạn năng, ampe kìm hay công tơ?

HS trả lời dự kiến: pin 1,5 V dùng vạn năng ở chế độ điện áp một chiều; điện năng tháng dùng công tơ; dòng qua dây dẫn dùng ampe kìm. HS ghi ba dụng cụ tương ứng vào vở và nêu tên bài học: Bài 2. Dụng cụ đo điện cơ bản.

HS nêu được chức năng của đồng hồ vạn năng, phân biệt cách mắc khi đo điện áp và đo dòng, và điều kiện dùng chế độ điện trở.

HS đọc mục Bản chất và điều kiện áp dụng trong SGK và điền Phiếu học tập số 1, phần A. Câu hỏi GV đặt ra:

• Vạn năng đo được những đại lượng nào, và chọn chế độ bằng cách nào?
• Khi đo điện áp, hai que được mắc như thế nào vào mạch?
• Vì sao không được nhầm đo dòng với đo điện áp?
• Chế độ Ω chỉ được dùng trong điều kiện nào?

Kiến thức HS rút ra: Vạn năng là đồng hồ chọn được nhiều chế độ đo điện. Đo điện áp thì mắc song song. Đo dòng dùng cổng dòng, có nguyên tắc khác với đo điện áp, không được nhầm. Chế độ Ω chỉ dùng khi mạch đã mất nguồn và linh kiện được cô lập theo hướng dẫn. Dự kiến HS trả lời được cả bốn câu hỏi trên trong khoảng 5 phút.

HS nêu được ampe kìm đo dòng bằng cách kẹp hàm kìm quanh một dây dẫn và giải thích được vì sao không kẹp cả hai dây của tải.

GV trình chiếu ampe kìm mẫu và đặt câu hỏi:

• Ampe kìm đo dòng điện bằng cách nào?
• Nếu kẹp cả dây đi và dây về của một tải, kết quả gần 0 có cho thấy tải không dùng điện không? Vì sao?
• Ai là người được thực hiện đo một dây đúng cách trong điều kiện điện lưới?

Kiến thức HS rút ra: Ampe kìm là dụng cụ đo dòng bằng hàm kìm quanh một dây dẫn. Không kết luận tải không dùng điện khi kẹp cả hai dây, vì dòng đi và dòng về tạo từ trường ngược chiều có thể triệt tiêu. Việc đo một dây đúng cách do người đã được đào tạo thực hiện; HS không tách dây điện lưới để đo.

HS nêu được công tơ ghi điện năng tiêu thụ theo kWh, phân biệt kWh với kW và tính được điện năng từ hai chỉ số công tơ.

GV nêu ví dụ: Công tơ đầu kì chỉ 1250 kWh, cuối kì chỉ 1286 kWh. Hỏi: Điện năng đã dùng là bao nhiêu kWh? Vì sao không được gọi kWh là công suất? HS hoàn thành Phiếu học tập số 1, phần B.

Đáp án: $1286-1250=36$ kWh, tức điện năng tiêu thụ là 36 kWh. Kiến thức HS rút ra: công tơ ghi điện năng tiêu thụ thường theo kWh; kWh là đơn vị điện năng, còn kW là đơn vị công suất. Điện năng dùng trong kì bằng chỉ số cuối kì trừ chỉ số đầu kì.

HS củng cố khái niệm vạn năng, ampe kìm, công tơ và sửa quan niệm sai về chế độ Ω khi mạch đang có nguồn.

HS làm bài tập 1 đến 4 trong SGK hoặc trên học liệu NeoEdu. Nội dung:

1. Mô tả nào đúng về vạn năng: A. Dụng cụ ghi điện năng tiêu thụ; B. Đo điện trở của mạch đang nối nguồn bằng chế độ Ω; C. Đồng hồ chọn được nhiều chế độ đo điện; D. Dụng cụ đo dòng bằng hàm kìm quanh một dây dẫn.
2. Ghép thuật ngữ với ý nghĩa: vạn năng, ampe kìm, công tơ.
3. Nhận định: Có thể đo điện trở của mạch đang nối nguồn bằng chế độ Ω. Đúng hay sai?
4. Điền từ: Dụng cụ đo dòng bằng hàm kìm quanh một dây dẫn được gọi là ....

Đáp án: 1-C (Vạn năng là đồng hồ chọn được nhiều chế độ đo điện). 2: Vạn năng – đồng hồ chọn được nhiều chế độ đo điện; Ampe kìm – dụng cụ đo dòng bằng hàm kìm quanh một dây dẫn; Công tơ – dụng cụ ghi điện năng tiêu thụ thường theo kWh. 3: Sai, vì phải ngắt nguồn và cô lập linh kiện theo hướng dẫn; đo Ω khi có điện có thể hỏng đồng hồ và gây nguy hiểm. 4: Ampe kìm.

HS sắp xếp đúng quy trình đo điện áp một chiều trên pin, giải thích được kết quả đo và nêu cách kiểm tra an toàn khi đọc số âm.

HS làm Phiếu học tập số 2 gồm ba câu:

• Câu A: Sắp xếp các bước đo điện áp pin theo đúng thứ tự trước sau: (1) Kiểm cổng que và tình trạng đồng hồ; (2) Chọn chế độ điện áp một chiều và thang lớn hơn giá trị dự kiến; (3) Giáo viên duyệt rồi đặt hai que đúng cực pin; (4) Đọc số có đơn vị, tháo que, tắt thiết bị.
• Câu B: Kẹp cả hai dây của tải cho số gần 0. Có kết luận tải không dùng điện không? Vì sao?
• Câu C: Vạn năng trên pin hiển thị $-1{,}48\,\mathrm{V}$. Nêu cách diễn giải và cách kiểm tra không chuyển sang chế độ dòng.

Đáp án câu A: 1 → 2 → 3 → 4; mỗi bước dựa trên kết quả của bước trước. Đáp án câu B: Không; dòng đi và dòng về tạo từ trường ngược chiều có thể triệt tiêu; không tách dây điện lưới để đo. Đáp án câu C: dấu trừ cho biết que đang đặt ngược cực quy ước; giữ chế độ điện áp một chiều, kiểm cổng, đổi hai que dưới sự giám sát của GV; không chuyển sang chế độ A rồi chạm trực tiếp hai cực pin; số âm không có nghĩa pin tạo điện áp âm theo mọi cách chọn cực.

HS vận dụng cách tính điện năng tiêu thụ từ chỉ số công tơ vào thực tế gia đình, đồng thời rèn ý thức an toàn khi tiếp cận công tơ.

Trên lớp: GV nêu tình huống: Công tơ đầu tháng chỉ 2045 kWh, cuối tháng chỉ 2098 kWh. Tính điện năng gia đình đã dùng và cho biết đơn vị.
Về nhà: HS cùng người lớn đọc chỉ số công tơ đầu tháng và cuối tháng (chỉ đọc số trên màn hình, không mở nắp hộp công tơ, không tự kiểm tra dây điện), tính điện năng và so sánh với hóa đơn tiền điện.

Đáp án tình huống trên lớp: $2098-2045=53$, điện năng tiêu thụ là 53 kWh. Sản phẩm về nhà: phiếu ghi chỉ số đầu tháng, chỉ số cuối tháng, hiệu số kWh và một nhận xét ngắn về việc sử dụng điện trong gia đình.